Nadat Nijmegen in 1865 via Kleve op het Duitse spoorwegnet is aangesloten, volgt in 1879 de eerste verbinding met het Nederlandse spoorwegnet. Dat jaar neemt de Staat de spoorlijn Arnhem – Nijmegen in gebruik. De lijn uit Duitsland die tot dan toe even ten zuiden van de binnenstad eindigt wordt verplaatst naar het nieuwe station van de Staatsspoorwegen aan de westzijde van de stad. Het nieuwe station heeft een tijdelijk karakter en is dan ook eenvoudig uitgevoerd. Het rechthoekige gebouw bestaat uit een vakwerkconstructie. In de loop der jaren breidt het spoorwegnet rond Nijmegen zich verder uit en laten de Staatsspoorwegen het definitieve stationsgebouw neerzetten. Het is de eerste keer dat de Staatsspoorwegen een opvallend rijk versierd stationsgebouw laten bouwen. Het gebouw kent een hoog middendeel van twee verdiepingen met een opvallend hoog dak. Aan de rechterzijde staat een toren met een hoge spits. Aan beide zijden komen lage vleugels met een eindgebouw van opnieuw twee verdiepingen. Ook beide eindgebouwen krijgen een toren met een hoge spits. Doordat de zijvleugels niet even lang zijn en beide torens aan de rechterzijde van de eindgebouwen staan, is het stationsgebouw niet symmetrisch. De grote stationshal is uitbundig versierd en doet onder andere door de bogen die op versierde zuilen rusten, denken aan een Moors paleis. De loketten zijn in de hal ondergebracht in een kiosk-achtig paviljoen met een fraai versierde houten wand. Beide eindgebouwen staan aan de perronzijde zo ver naar achter dat tussen beide bouwdelen een plein ontstaat dat is overdekt met een hoge overkapping. Vanaf het plein zijn ook de reizigers- en goederentunnel naar het eilandperron te bereiken. Naar de tunnel komen lange hellingbanen. Het eilandperron is al in 1890 gereed en krijgt vier relatief kleine gebouwen boven de hellingbanen. In de gebouwen komen wachtruimtes, toiletten en dienstruimtes. Het perron is vrijwel geheel overdekt. Het gehele stationscomplex, inclusief stationsgebouw is in 1894 gereed. Hierna is het tijdelijke stationsgebouw gedemonteerd en aan de oostzijde van de stad weer opgebouwd om dienst te doen als fabrieksgebouw. Het gebouw staat nog altijd aan de Ooijsedijk. In de loop der tijd maakt de noordelijke hellingbaan plaats voor een trap en verdwijnen ook de perrongebouwen boven deze hellingbaan zijn gebouwd.
Op 22 februari 1944 raakt een deel van het stationsgebouw bij een bombardement zwaar beschadigd. Ruim een half jaar later brandt het grootste deel van de rest van het gebouw af. Eind 1946 wordt het provisorisch herstelde stationsgebouw in gebruik genomen. Het oude gebouw is hier amper nog in te herkennen. In 1954 is nieuwe stationsgebouw gereed. De linkerhoek van het lage rechthoekige gebouw wordt gemarkeerd door een dertig meter hoge vierkante toren. De perronwand van het gebouw bestaat nog grotendeels uit de originele perrongevel. Ook de overkappingen en twee gebouwtjes op het eilandperron horen nog bij het oorspronkelijke station uit 1894. Links van het stationsgebouw komt een lange wand met poortachtige bogen. Haaks op het stationsgebouw komt langs de linkerkant van het opvallend grote stationsplein een soortgelijke wand. Tussen de wand en het perron bevinden zich onder andere kantoren en horeca. In afwachting van de verkeerstunnel onder het emplacement is de rechtervleugel pas in 1963 gebouwd.
In de loop der jaren is het stationsgebouw regelmatig verbouwd. Zo zijn de bogen aan de linkerzijde van het gebouw eind jaren ’60 alweer dichtgemaakt. Halverwege de jaren ’70 is de stationshal drastisch gemoderniseerd. De entree van het gebouw is door middel van een rechthoekige glazen gevel naar voren gebracht. Boven de gevel komt een grote rechthoekige luifel met een brede dakrand die over een deel van het stationsplein uitsteekt. Nog geen twintig jaar later is de stationshal opnieuw grondig verbouwd en komt er een nieuwe luifel die boven het stationsplein geleidelijk omhoog buigt. Van de stationshal uit 1954 is dan nog weinig terug te vinden. In 2003 zijn de reizigers- en goederentunnel samengevoegd tot één brede reizigerstunnel. Twintig jaar later is ook de achterzijde van het emplacement via de tunnel bereikbaar.
Op de foto boven dit artikel het stationsgebouw van Nijmegen op 13 februari 2016.