上海站

初建

1896年，时任两江总督署理南洋大臣张之洞奏请修建经吴淞至江宁府（今南京）的铁路线。先期修建淞沪铁路，于1897年动工，次年完成。1905年，沪宁铁路开始动工兴建。1906年，上海至无锡段竣工试运行，次年无锡至常州段完成，1908年，沪宁铁路全线通车。这一时期，沪宁铁路上海车站设置于恒丰路附近，即今上海站址。由于该站为沪宁铁路全线最东站，故而名为东站。但东站此时距离租界核心地区仍相对较远，适逢淞沪铁路与沪宁铁路并轨，随决意向东延伸，最终确定在毗邻公共租界北区的宝山路天目路附近兴建新的站房，即沪宁铁路上海站，因位于上海市区北侧，故又称为上海北站。1913年，宋教仁预备由此乘车北上组建国会，但最后遭到刺杀，最终在沪宁铁路医院逝世。
1909年，沪宁线总管理处填没该处芦苇荡后建成高四层的西式洋房。站房设计采用英籍工程师西排立的设计图纸，造价总计329,440元银元。大楼一层外墙采用花岗岩修建，二层起及以上采用大理石廊柱与拱形门窗的式样，内设房间76间。另外在大楼底层另建6间大型平房，与底层相连，构成候车区域和邮政、售票的服务性区域。大楼二层及以上则作为沪宁线总管理处的办公用房。
1913年，由英商修建的、位于现上海站站址的麦根路货站（英语：Markham Road Goods Station）建成投用，车站以通往租界的必经之路——麦根路（现石门二路北段）命名。1921年车站附近建成，最初名为金陵路，后由于车站方面以“靠近车站”为由更名为麦根路，使得上海出现了两条互不连接的“麦根路”。货站旁的麦根路于1947年更名为秣陵路至今。

北站时期

由于沪宁线与沪杭甬铁路分别建成，并各属不同的公司管理，而其车站也位于上海市区的南北两侧，因此对于旅客的换乘和货物运输十分不利。因此，自1911年起，两个铁路局便开始筹划并轨方案。1915年3月动土施工，1916年12月正式通车。此后沪宁铁路上海站也开始增开南向火车。沪宁铁路上海站成为两路总站，并正式更名上海北站。而沪杭铁路上海站则更名为上海南站。
1932年，一·二八事变发生，因上海北站位于租界以外，并临近闸北战场，因此遭到破坏，四层楼房毁于战火。1933年5月起，上海北站进行修复，对于底层得到恢复，二层中间部分也得到重建，同时兴建左右候车室、行李房等设施。1937年8月，淞沪会战爆发，上海北站再度沦为战区并遭到日军战机轰炸。8月28日14时，日军出动多架次战机，对上海南站实施轰炸，楼房及附属设施完全被毁，同时炸死炸伤旅客数百人，南站铁路运输完全中断。11月12日，随着上海除租界外全境沦陷，日军开始拆除上海南站及其附近长约1.5公里铁路。同时修复上海北站，并更名为“上海驿”，从此上海所有旅客运输全部归于上海北站。
1945年，京沪区铁路管理局接管上海北站，并于次年开始进行车站的修复和扩建。经此次修复，站内站台延长至360米，拓宽站台达2787平方米，兴建两座候车室。1947年4月，上海北站升格为上海总站。
1950年3月，上海铁路局恢复上海北站名称。同年8月1日，经由铁道部批准，上海北站更名为上海站，并核定为特等车站，原由上海总站管辖的麦根路站也独立经营，1953年1月改称上海东站。1960年，上海铁路地区枢纽方案开始实行，上海站的货运移至东站，成为专营的客运车站。1961年，原货运仓库进行改造，建成1041平方米的候车室和行李仓库。同时延长货运站台，改建成旅客月台，并将货物线改建成客车到发线，形成南北两区，共计11股旅客到发线，候车室达3985平方米，车站到发29对。至1987年，新客站启用前，年运送旅客3900多万人次。

筹建

上海站虽数经改建、扩建，终因受地理环境限制，站场和设备无法得到很大改善，难以应付快速增长的客流。因此1981年3月，铁道部与上海市人民政府向国务院提交筹建新站的报告，提出在上海东站的原址的基础上，建设一座2万平方米的主楼、3.7万平方米的广场，日到发能力达72次的新上海站。根据这一方案，新建成的上海站，将配有7座站台，到发线12股，同时具有商业、市政等多配套的综合车站。同年6月19日，国务院批复该计划，同意新站址和建设规模，并且其主要建设由上海市人民政府统一领导。
1983年9月8日，上海市府、铁道部因方案产生变化因此向国家计委提交了名为《关于重新报送上海铁路新客站设计任务书的报告》的新方案，相对原计划，新计划有了新的修改和扩充。主要方面有：上海站站厅的容纳人数扩大到1万人，站厅面积扩建到3.3万平方米；疏通上海站周边道路，建造大统路非机动车立交，建造恒丰北路立交桥；明确自批准后6个月内动工，1987年前完成一期工程，1988年前完成二期工程；确定工程总投资为26,736万元人民币。
1984年4月11日，国家计委署名的《关于重新审批上海铁路新客站设计任务书和初步设计的复函》。1984年9月20日，新客站工程开工。

建造

1981年8月，上海市人民政府接获国务院的批文后，即成立上海铁路新客站工程指挥部。1983年10月，市政府调整指挥部成员，由上海铁路局、闸北区人民政府和建工局总计4人担任指挥部的指挥和副指挥，并常驻工地。1984年9月，上海市府确定工程指挥部是市政府的派出机构，全面负责车站施工。
1986年，上海市府成立上海铁路新客站工程领导小组，由时任市长的江泽民担任组长，至新客站建成领导小组多次召集会议并进入工地监督工程进展。而为工程施工的前期动迁工作也在1984年5月展开，这次动迁采取原拆原还的办法，先将工程施工区域内的民户和单位共7600多户迁往他处。工程将会配套兴建提供拆迁居民回迁的公寓住房。至1986年6月，动迁工作基本完成。
在不影响上海站日常运营的情况下，1982年4月1日，上海东站停止办理货运业务，但其他例如列车通过、车底存放、调车、单机通过等业务仍照常办理。1984年9月29日，工程打桩正式开工。至1986年4月24日，工程完成第一阶段施工，主要为南半区的施工。通过这19个月的兴建，新客站的南部的大厅和高架站房的土建基本完成。进出上海站的列车改由南半区的高架候车厅下通过，为北区施工提供空间。1986年4月25日至1987年6月25日，工程进入第二阶段，这一阶段主要开始北半区的工程，包括拆除原东站列车线及附属设施，同时兴建北半区的停车线和机走线，并完成北半区的站厅和高架候车厅。1987年6月26日开始，工程进入最后的第三阶段。这一阶段目的是完成南北候车室的合龙并进入内部装修的阶段。
而外围的配套设施方面，第二阶段工程结束的那天，大统路立交建成通车。当年10月1日，恒丰路立交也宣告竣工。此外，新客站南北广场、通道、站内基础设施的安装调试都在1987年12月25日前完工。1987年10月，新客站站内装修提前完成。恒丰路、天目西路的拓宽、恒丰路桥改建以及轨道交通一号线的预留站台和折返线、邮电大楼均在同一时期完工使用。1987年12月27日，新客站第三阶段工程完工。至此工程共耗资4.05亿元人民币。
1987年12月27日晚，位于宝山路的上海站开出最后一班列车后关闭，次日，上海站新站房启用，完成车站功能交接。随后，老北站改建成为上海铁路客车技术整备站，主要用作客车整备。为区别以前的老火车站，新建的上海站一般被称为“新客站”。

改造

由于新客站投入运营后管理不善、加上客流不断增长，导致车站环境日益恶化：站房底层长期被商铺和临时售票处占据、候车区域亦常常人潮汹涌。因此车站于1999年提出了南站房外立面改造方案，乙方华东建筑设计研究院在经过实地考察后，决定在南站房外立面覆盖玻璃幕墙的同时还将南外墙向南移动14米。改造工程自2000年7月4日开始，同年国庆节（10月1日）前夕完工。
2010年，为迎接2010年上海世界博览会的召开，上海站进行大规模整修翻新。时至今日，上海站仍然是上海市铁路客运的主要综合交通枢纽之一，并有上海轨道交通1号线、3号线和4号线交汇于此。首先进行了高站台改造；其次从2009年6月起，车站开始了新建无柱雨棚和北广场的扩建工程。改造后北站房向东西两侧各延伸了60米，向北延伸25米，其面积由原先的1000平方米扩大到15560平方米，足足扩大了15倍并覆盖玻璃幕墙；同时原先的蓝色顶棚双站台柱雨棚被横跨站场的白色无站台柱雨棚替代。全部工程于2010年春运前完工。
世博会结束后，车站又耗时3年将站房候车室和站台共880盏照明灯更换为能耗更低、亮度更佳的金卤灯。2015年车站改造候车区域设施，安装免费手机充电站和便民餐桌；2016年又对重点旅客候车区进行了改造。

站房

上海站南站房于1987年投入使用，当时宽156米、深30米、高12米，2000年向南14米扩容2300平方米并新覆盖玻璃幕墙。南站房外立面被长155米、高22.5米、柱距12米的钢结构玻璃幕墙覆盖。北站房于2010年投用，面积15560平方米。

内部

上海站的站厅设计，采用由华东建筑设计院提出的“南北开口、高进低出、跨线候车”的方案。进入车站可以经由南北两个进站口进入，同时进站口以东另专设VIP候车入口，直通VIP候车室。而下车旅客，可通过地下通道，经由东南、西南、北出口共计三个出口快速出站。此外，80%的候车室位于月台上空高架候车室。乘客经由南北进站口进入后，通过自动扶梯运送至二层中央走廊。中央走廊左右各分布5间候车室，旅客根据各候车室外电子屏显指示，进入相关候车大厅。左右两侧候车厅外侧再通过左右高架通道与各月台相连，缩短旅客上车时间，该结构迄今被众多中国大陆的大型车站采用。
底层站厅则主要以团体候车室、软席候车室、进站大厅为主。2003年，港澳自由行开通后，为加快沪港直通车的运行时间，上海海关和中国边检站厅底层的第一候车室旁边设置进出境口岸，并由专门通道进入联检大厅。2016年1月30日，上海铁路口岸开放外国人过境144小时免签政策，持有有效的国际旅行证件和144小时内确定日期、座位前往第三国（地区）联程客票的过境旅客即可享受过境免签政策。免签期间活动范围限于上海市、江苏省和浙江省内。
上海站共有5个售票大厅。为避免购票人群与进出站人群的对冲，上海站在主站厅外东南侧，即秣陵路梅园路路口处设有联合售票大厅，整座大厅共设有40余个窗口。长三角动车组开行以后，上海站又增设自动售票大厅于东南出口东侧，以减少联合售票大厅的购票压力。2010年启用的新北站房售票处设有售票窗口10个，自动售取票机14个。

上海站南广场

现在，上海站南广场集合了公交、出租、轨交为主的公共交通，与铁路南进站口和东南、西南出口相连。上海站进站口正前方地下为出租车停靠站。停靠站分为两个部分，以适应自长安路、秣陵路和梅园路两个方向驶入和驶出的出租车辆。乘客可以从上海站进站口正前方的入口乘坐自动扶梯进入停靠站点。
1995年，上海轨道交通1号线建成通车，上海站成为1号线起讫点站。尽管之后1号线延伸至共富新村站、富锦路站，但上海站因为巨大客流，仍旧承担了大部分列车的起点运输，并且凭籍上海公共交通卡可以30分钟内换乘北广场的3、4号线。此外，上海站南广场上也是一些公交线路的起讫点站。此外，在南广场外侧的天目西路和大统路附近，设有以上海火车站命名的公交站点，成为途径公交的上下客车站。

上海站北广场

上海站北广场与铁路北进站口、西北出口相连，自建成以后，也是长途客运、出租、轨交、公交等交通换乘地点。2000年12月，上海轨道交通3号线开通，其中途径上海站，并设有上海火车站站的上下客站。其主要进出口设在北广场，并通过地下过道与南广场相连。2005年12月，4号线运营后，与3号线共线运营，其中包括上海火车站站。2005年11月，位于上海站西北侧的上海长途客运总站投入运营。北广场成为客运和列车的主要换乘场所。2009年起，为适应上海世界博览会召开，而导致铁路运输的客流激增。北广场开始进行大规模改造。2010年5月29日，北广场交通枢纽建成启用。
2017年1月18日地铁上海火车站站3、4号线西站厅启用。西站厅位于北广场东部地下一层，从铁路上海站西北出口可直达上海长途客运总站地下售票窗口、地铁上海火车站站3、4号线西站厅、地下车库和出租车点。

旅客列车目的地

目前上海站所有列车均为始发列车，并以南京方向为主。在春运，节假日期间还会加开前往阜阳、徐州、河南方向的临时旅客列车。

下辖车站

上海直属站是上海局集团的直属车站之一，管辖上海站、上海南站、上海虹桥站三个大型客运车站及上海西、南翔北、安亭北三个沪宁城际铁路小站和宝山路客技站、光新路站存车场2个技术作业场。原先上海直属站还曾管辖上海南动车所和虹桥动车所，2013年6月被划至新成立的上海动车段。

治安

上海站南北广场有各种来历不明的人员的聚集地，其中以售卖发票人员最为出名。这些人员既有来自上海，亦有来自外地。他们通过售卖高仿发票，为来沪出差人员提供报销凭证，以供这些购买者逃税、行贿、受贿或者欺骗雇主。从地铁上海火车站站出口到上海站进站口各种人员不绝于耳的发票叫卖声成为了许多外地来沪人员对于上海的第一印象，纽约时报称这个现象是中国庞大地下经济的一个缩影。这些假发票使得许多企业蒙受巨大损失，同时售卖者不绝于耳的叫卖声使得许多本地市民认为影响了上海的形象。这种现象从2001年开始出现，尽管治安部门对此进行了多次打击，但因为这些人员流动性大，伪装隐蔽，且许多人叫卖时身上并未携带发票使得打击成果收效甚微。

配套交通

上海站地区可以换乘出租、公交、轨交、公路客运等多种交通工具往来市区、郊区和上海埠外。目前，上海站的配套交通设施主要以南北两个广场为中心分布。南广场通上海轨道交通1号线上海火车站站，北广场通3号线和4号线的上海火车站站。

地铁

上海火车站站为轨道交通车站，位于上海闸北区上海火车站南广场地底及北广场地面。为1号线的地下岛式车站及3号线和4号线的地面岛式车站。1号线站厅位于南广场，铁路上海站东南出口设有通往1号线站厅的快速进站口，乘客在经过铁路出站闸机后无需再次安检，可直接购买地铁车票并进站。
3号线、4号线车站位于铁路站场的东北侧，路轨平行于京沪铁路。在站厅西侧设有未编号的入口与上海站西北出口、上海长途客运总站连接；东侧设有一个未编号的出站通道。

长途汽车

上海长途客运总站位于铁路上海站北广场西侧，于2005年11月投入使用。该站主要开行往皖南、皖北、苏北、浙东以及江阴、常熟等铁路不方便到达和上海周边地区。

艺术作品

上海站作为上海的铁路枢纽门户之一，经常出现于各种与上海有关的各类艺术作品中。茅盾的作品《子夜》和王安忆的作品《本次列车终点站》等都有对于上海站的描写。
除此之外，电视剧《孽债》和《老房有喜》等影视作品曾在上海站取景。