In 1866 introduceren de Staatsspoorwegen nieuwe standaardontwerpen voor de zogenaamde Waterstaatstations van de types vierde en vijfde klasse. De gebouwen verrijzen voornamelijk langs de Staatslijnen H en I. Ook Geldermalsen krijgt een stationsgebouw van het nieuwe type vijfde klasse. Het eenvoudige lage rechthoekige gebouw heeft een dienstwoning en de standaard stationsvoorzieningen. Het station wordt bij de opening van het baanvak Utrecht – Waardenburg in 1868 in gebruik genomen. Langs de spoorlijn krijgen ook Houten, Schalkwijk, Culemborg en Waardenburg een stationsgebouw van hetzelfde type.
Door de komst van de Betuwelijn die ter hoogte van Geldermalsen Staatslijn H kruist, krijgt het dorp in 1884 een compleet nieuw stationsgebouw. Op het nieuwe eilandperron komt een groot asymmetrisch gebouw met een deel van 2,5 verdieping hoog met hierin de dienstwoning. Aan één zijde komt een korte vleugel van 1,5 verdieping met hierin de ontvangsthal met loketten. Aan de andere zijde komt een lange vleugel van 1,5 verdieping met hierin de overige voorzieningen als de wachtkamers en de bagage-afhandeling. Een groot deel van het perron is overkapt. De overkapping loopt ook langs het gebouw waardoor dit voor de voornamelijk doorgaande reizigers aan het zicht is onttrokken. Na de opening van het nieuwe station is het oude gebouw gesloopt. Na na enkele jaren is het nieuwe station via een loopbrug met beide zijden van het emplacement verbonden.
Van 2013 tot 2016 vindt de restauratie van zowel het interieur als het exterieur van het monumentale stationsgebouw plaats. Een deel van het gebouw is hierna weer toegankelijk voor reizigers. Het grootste deel is te huur als vergaderruimte en kantoor. Ook de perronkappen krijgen een opknapbeurt. Deze is hierbij echter met ongeveer een derde ingekort. Direct de restauratie start de omvangrijke herinrichting van het emplacement. Hierbij is het eilandperron ingekort en komt langs spoor 1 en spoor 6 een nieuw perron. Laatstgenoemd perron krijgt bovendien een kopspoor voor de treindienst naar Dordrecht. Boven de entree naar het perron en de nieuwe tunnel voor langzaam verkeer die later wordt gebouwd, komt een grote kap. Het nieuwe sporenplan is in de zomer van 2020 gereed. De nieuwe tunnel en de afwerking van het stationsgebied volgt het daaropvolgende jaar. Hierbij komt aan beide zijden van het station een opvallend ruime entree met grote luifel. Zodra de tunnel gereed is, wordt de tweede traverse uit 2011 alweer gesloopt.
Op de foto boven dit artikel het stationsgebouw van Geldermalsen, gezien vanaf het nieuwe zijperron aan de oostzijde op 20 mei 2023.
In 1891 zijn beide zijden van het station met het eilandperron verbonden doormiddel van een smalle loopbrug. In 1973 is de brug aan de oostzijde vervangen door een tunneltje. In 2011 krijgt het station een nieuwe traverse die opnieuw beide zijden van het station met het eilandperron verbindt. Van de monumentale voetgangersbrug gaat een deel naar de MBS en een deel de SGB. De nieuwe brug is na tien jaar vervangen door een tunnel.
