Net als in een groot aantal vergelijkbare plaatsen neemt de Nederlandsche Rhijnspoorweg-Maatschappij in 1855 bij de opening van de spoorlijn Utrecht – Rotterdam in Gouda twee voormalige directieketen in gebruik als stationsgebouw. Aan het eind van de jaren ’60 van de negentiende eeuw breidt de NRS de infrastructuur rond Gouda aanzienlijk uit met een zijtak naar Den Haag en een verbinding tussen Harmelen en Breukelen. Met de laatste verbinding krijgt de spoorwegmaatschappij een rechtstreekse verbinding tussen Amsterdam en Rotterdam. De bestaande spoorlijn wordt verdubbeld en Gouda krijgt in 1868 een volwaardig stationsgebouw. Het symmetrische gebouw is twee verdiepingen hoog. Het middendeel staat aan de straatzijde iets naar achteren. Beide eindgebouwen staan haaks op het middendeel. Aan de linkerzijde komt een lange aangebouwde locomotiefloods. Aan de rechterzijde een houten goederenloods. In 1911 is de locomotiefloods ingekort en is de houten goederenloods vervangen door een stenen gebouw met plat dak. In de loop der jaren komen aan de straatzijde twee uitbouwen. Eén voor het middendeel van het hoofdgebouw en één voor de locloods.
Tijdens een bombardement in 1944 raakt het gebouw zwaar beschadigd. Hierbij verdwijnen de bovenverdieping een verschillende aanbouwen. Na de oorlog resteert de begane grond van het oude gebouw als provisorisch stationsgebouw. In 1948 is het resterende deel van het stationsgebouw opgeknapt en aan de straatzijde getransformeerd tot een symmetrische neobarokke façade met kroonlijst. Aan beide zijden komt een gebogen bijgebouwtje. Eén dient als rijwielstalling, de andere als wachtruimte voor het busstation.
Het stationsgebouw blijft door de oorlogsschade echter in slechte staat, wat zich onder andere uit in ernstige scheurvorming. Ook is het onlogisch ingerichte gebouw al snel te klein. In 1982 is het gesloopt om plaats te maken voor nieuwbouw. Het nieuwe stationsgebouw is in 1984 gereed. Omdat de gemeente alleen laagbouw toestaat, wordt het een rechthoekig gebouw van slechts één bouwlaag. Op het dak komen echter zes grote tonggewelven. In de halfronde bogen zijn de beelden van het vorige station herplaatst, een andere eis van de gemeente. Het linker gewelf is de grootste en vormt de toegang tot de reizigerstunnel die het gebouw met de perrons en de achterzijde van het station verbindt. Hier bevindt zich sinds 1987 een eenvoudig loketgebouwtje. Boven de trap komt een eenvoudige luifel. Ruim twintig jaar later is het gebouwtje gesloopt. De luifel is in 2014 vervangen door een hoge glazen kap die het hele stationsplein overdekt.
Op de foto boven dit artikel het stationsgebouw van Gouda, verscholen achter de fietsenrekken, op 2 september 2018.
