Tijdens de aanleg van verschillende spoorlijnen door de Staat in de jaren ’60 van de negentiende eeuw, wordt bij de bouw van stationsgebouwen in eerste instantie gebruik gemaakt van vijf standaardontwerpen, onderverdeeld in klassen. In de laatste jaren van de staatsaanleg zijn nog enkele standaardontwerpen aan deze reeks toegevoegd. Zo krijgen IJsselmonde, Barendrecht en Zwijndrecht in 1872 bij de opening van de Staatslijn Dordrecht – Rotterdam in navolging van Vught een nieuwe uitvoering van het Waterstaatstation van het type vierde klasse. In tegenstelling tot het eerdere ontwerp, kent het stationsgebouw een hoog middendeel en twee lage zijvleugels.
Om ruimte te maken voor de nieuwe sporen vanuit de Europoort naar de latere Kijfhoek is oude stationsgebouw in 1973 gesloopt en wordt 400 meter noordelijker het nieuwe station in gebruik genomen. In tegenstelling tot een groot aantal vergelijkbare plaatsen krijgt Barendrecht een uniek nieuw stationsgebouw. Het eenvoudige lage rechthoekige gebouw krijgt alleen de noodzakelijke voorzieningen en een opvallend ruime luifel aan de straatzijde. Aan de linkerkant van het grotendeels glazen gebouw komt een stenen toren met een klok. De twee nieuwe havensporen liggen tussen het stationsgebouw en de twee zijperrons. Het gebouw en de perrons zijn verbonden via een tunnel.
Aan het begin van de 21e eeuw krijgt Barendrecht opnieuw een geheel nieuw station. Ter hoogte van het station worden maar liefst negen sporen gefaseerd verdiept aangelegd. Terwijl de vijf sporen voor het goederenvervoer en de HSL Zuid in een betonnen tunnelbak verdwijnen, komen de vier ‘normale’ reizigerssporen ter hoogte van het nieuwe station in een bak die aan de oostzijde geheel uit glas bestaat. Aan de westzijde is alleen het bovenste deel van glas voorzien. Het station wordt aan beide zijden bereikt via een glazen trappenhuis met roltrappen en een lift. Naast de glazen gebouwen liggen ook vaste trappen op het talud. Bovenop het tunneldak zijn parkerplaatsen en een park aangelegd. Het eerste deel van het nieuwe station is in december 2001 in gebruik genomen. In 2003 is het complex gereed en is het stationsgebouw uit 1973 gesloopt.
Op de foto boven dit artikel de zuidelijke toegang tot het dak van de spoortunnel en het station van Barendrecht op 20 augustus 2017.