Fu costruita tra il 1871 e il 1876 dall'ing. Gaetano Ratti. Sostanziali lavori di ampliamento (il sottopassaggio, il salone centrale, il ponte di Galliera) furono completati nel giugno del 1926. Sulla facciata e nella sala d'aspetto alcune lapidi ricordano la strage avvenuta il 2 agosto 1980, quando una bomba ad alto potenziale distrusse completamente l'ala occidentale.
> Tiziano Costa, Marco Poli, Conoscere Bologna, Bologna, Costa, 2004, p. 151
e inoltre ...
Nel piazzale antistante la stazione, nel 1934, venne solennemente inaugurata, alla presenza del re Vittorio Emanuele III, una fontana a ricordo delle decine di operai morti durante la costruzione della ferrovia Direttissima tra Bologna e Firenze. Il progetto accettato fu quello di Giulio Cesare Arata, l'architetto della Torre di Maratona al Littoriale. La fontana fu quasi completamente distrutta dai bombardamenti della seconda guerra mondiale.
> Dionigi Ruggeri, Anna Maria Galliani, Reali presenze nel territorio bolognese, 1860-1938, Bologna, Costa, 2008, pp. 98-99;
> Bologna centrale. Città e ferrovia tra metà Ottocento e oggi, a cura di Riccardo Dirindin, Elena Pirazzoli, Bologna, CLUEB, 2008, pp. 95-105
