In 1881 laten de Staatsspoorwegen aan de Betuwelijn zowel in Gorinchem als in Tiel een stationsgebouw van hetzelfde ontwerp neerzetten. De gebouwen bestaan uit een hoog middendeel en twee lage vleugels. De bakstenen gevels hebben een aantal witte sierbanden en verschillende decoraties. Het middendeel krijgt bovendien vier dakkapellen en vier fraai gedetailleerde schoorstenen. Hierdoor zien de gebouwen er opvallend levendig uit in vergelijking tot de stationsgebouwen uit de eerste periode van de aanleg van spoorlijnen door de staat. In navolging tot het tweetal, laten de Staatsspoorwegen ook in Delfzijl, Appingedam, Sneek en Workum gebouwen van nagenoeg hetzelfde ontwerp neerzetten. De Staatsspoorwegen nemen het stationsgebouw van Tiel in 1882 in gebruik. Dat jaar krijgt het station ook een grote goederenloods.
In de loop der jaren is het stationsgebouw van Tiel regelmatig verbouwd. Zo krijgt middendeel al in de jaren ’30 een uitbouw om de stationshal te vergroten. De linkervleugel raakt tijdens de Tweede Wereldoorlog zodanig beschadigd dat deze na de oorlog in een eenvoudige vorm weer is herbouwd. In de jaren ’70 is het gebouw gemoderniseerd. Hierbij verdwijnen onder andere de schoorstenen en een groot deel van het oorspronkelijke interieur. Ook de uitbouw uit de jaren ’30 is hierbij weer verwijderd.
In 1997 verdwijnen de loketten en de stationsrestauratie en staat het stationsgebouw vrijwel leeg. In de periode 2002-2004 is het gebouw aan de buitenzijde zoveel mogelijk in de oorspronkelijke staat teruggebracht. Hierbij is ook de linkervleugel weer in historische staat hersteld. De karakteristieke schoorstenen keren niet terug. De verschillende ruimtes zijn inmiddels verhuurd waarbij een groot deel in gebruik is als horecagelegenheid. De klassieke goederenloods is in 2006 afgebroken en in 2007 weer opgebouwd in het Nederlands Openluchtmuseum.
De stationsgebouwen van de derde staatsaanleg hebben, in tegenstelling tot de kleinere stations, dezelfde opzet als de stationsgebouwen van de eerste staatsaanleg. De symmetrische gebouwen hebben nog altijd de klassieke indeling van een hoog middendeel met lange lage zijvleugels. De uitwerking is echter anders dan bij de eerste generatie. Terwijl de eerste stations vooral zijn gebaseerd op buitenlandse voorbeelden, met name uit Frankrijk, sluiten de nieuwe ontwerpen aan op de Nederlandse bouwstijlen. Zo zijn de gevels niet langer witgepleisterd maar van baksteen. Halfronde bovenramen worden niet langer toegepast en de daken worden bedenkt met pannen in plaats van zink. De vormgeving is eclectisch met elementen van art nouveau. Zo zijn de muren voorzien van horizontale speklagen en ornamenten boven de ramen. De gebouwen in Gorinchem en Tiel zijn uitbundiger gedecoreerd dan hun opvolgers in het noorden van het land.