Le monumental bâtiment de style néo-classique est avant-gardiste pour l’époque par l’utilisation de matériaux nouveaux comme le fer et le verre. L’architecture de la gare présente des allures de palais. Le centre du bâtiment est destiné à l’accueil des visiteurs, illuminé par deux verrières en plein cintre. La verrière côté quais surplombe aujourd’hui un vitrail moderne, réalisé en 1964 par le marcinellois Claude Carpet. Le bâtiment actuel est composé d'un pavillon central ainsi que de 2 ailes.