Jernbanestasjonen ble bygget som Madrids første i 1851. Etter en brann ble den gjenoppbygd i 1892 etter tegninger av Alberto de Palacio Elissagne, som arbeidet sammen med Gustave Eiffel. 100 år senere ble anlegget utvidet med en ny, mye større stasjon, designet av Rafael Moneo, mens den gamle bygningen ble omgjort til en tropisk hage med skilpaddebasseng, kafeer, butikker og hvileområder.