Amersfoort is middels de Centraalspoorweg al in 1863 op het Nederlandse spoorwegnet aangesloten. Vanaf 1874 maakt ook de HSM met de Oosterspoorweg gebruik van het station van de NCS. In 1884 is de Staatslijn tussen Amersfoort en Kesteren gereed. De nieuwe verbinding sluit in Amersfoort niet aan op de bestaande verbindingen en de Staatsspoorwegen bouwen in de stad dan ook een eigen station. Na twee jaar onderhandelen is de exploitatie van de lijn naar Kesteren alsnog aan de HSM gegund. De spoorwegmaatschappij legt hierna een verbindingsbaan naar de Amsterdamse zijde van Oosterspoorweg aan. Doorgaand reizigersvervoer van de nieuwe lijn naar het oude gezamenlijke station van NCS en HSM is alleen mogelijk door treinen te laten kopmaken. De reizigers tussen beide stations worden met een paardenrijtuigdienst vervoerd. In 1889 neemt de HSM ter hoogte van de splitsing van beide lijnen het provisorische overstapstation Amersfoort Staat Aansluiting in gebruik en heeft Amersfoort in een straal van nog geen halve kilometer drie stations. Om aan deze onwenselijke situatie een eind te maken, ontstaan die periode diverse plannen voor één gezamenlijk station. Uiteindelijk valt de keuze op een station voor de splitsing van beide lijnen en dus op enige afstand van de stad.
Nog voor de eeuwwisseling begint de aanleg van een groot nieuw emplacement en het nieuwe station. In 1902 nemen de NCS en HSM ter hoogte van de aansluiting tussen de spoorlijn naar Kesteren en de spoorlijnen van NCS en HSM het nieuwe stationsgebouw in gebruik. Het asymmetrische gebouw kent op ‘de berg’ onder andere een ontvangsthal die toegang biedt tot de luchtbrug boven de laaggelegen sporen en een plaatskaartenkantoor. Aan de rechterzijde van het relatief kleine gebouw komt een lage toren. Op perronniveau komt voor beide spoorwegmaatschappijen een goederenloods. Op het eilandperron komen twee dienstgebouwen en in het midden een groot gebouw met daarin de wachtkamers en de stationsrestauratie. De gebouwen zijn verbonden door een hoge overkapping die bovendien ook het grootste deel van de rest van het perron overdekt. Met de ingebruikname van de wagenwerkplaats in 1904 is het complete emplacement gereed.
Tijdens de Tweede Wereldoorlog raakt een deel van de perrongebouwen beschadigd. Een deel is gerestaureerd en voor een deel komt nieuwbouw in de plaats. Hierbij verdwijnt onder andere het hoge restaurateursgebouw. Om de uitbreiding van de dienstregeling in het kader van Spoorslag ’70 mogelijk te maken, is het zijperron in 1969 verbouwd tot eilandperron. Hierbij is de perrongevel van het stationsgebouw naar achteren verplaatst en is vanaf de luchtbrug een nieuwe toegang gecreëerd. Ook verdwijnt de oude overkapping van het eerste perron. In de jaren ’70 krijgt het brede perron een nieuw perrongebouw met kap. Ook komt er een tweede brug die beide perrons met de Amersfoortse Berg verbinden. Intussen krijgt het stationsgebouw steeds meer aanbouwen om bijvoorbeeld winkelruimte mogelijk te maken.
In de jaren ’80 is besloten het te krap geworden stationsgebouw te vervangen door nieuwbouw, in combinatie met kantoorruimte. In 1989 is het kantoorgebouw aan de rechterzijde van het station gereed. Zes jaar later is het stationsgebouw gesloopt om plaats te maken voor de nieuwe entreehal en de kantoren aan de linkerzijde van het station. In 1997 is het nieuwe ontvangstgebouw tussen beide kantoorgebouwen gereed. Het station krijgt een twintig meter hoge glazen voorgevel, aan beide zijden geflankeerd door naar voren stekende bakens met dienstruimten van NS. De ruime hal biedt, naast winkelruimte, toegang tot de nieuwe driemaal bredere brug die de twee oude eilandperrons met het nieuwe derde eilandperron verbindt. Ook brug uit de jaren ’70 wordt vervangen door een breder exemplaar. Bij de modernisering van het station blijven de twee oude eilandperrons met hun gebouwen en kappen vrijwel in originele staat behouden. Alleen zaksporen in het midden van de perrons verdwijnen. Later komt ook aan de achterzijde van het station een laaggelegen ontvangsthal welke later in een kantoorgebouw is geïntegreerd.
Vanaf dienstregeling 2020 heet het station Amersfoort Centraal.
Op de foto boven dit artikel de hoofdingang van station Amersfoort op 4 oktober 2015.