Вокзал открыт в 1884 году, имеет 10 пассажирских путей, остальные — грузовой парк. Расположен на Привокзальной площади между Куликовым Полем и Привозом.

Первое здание представляло собой строение в виде буквы „П“, обращённое короткой частью с главным входом на Привокзальную площадь по оси улицы Пушкинской. Поезда входили между длинными флигелями, где были расположены платформы и упирались в короткий флигель. Такой вокзал, тупикового типа, получился потому, что в Одессе железнодорожные линии действительно оканчиваются — дальше море.

Здание вокзала разрушено во время Великой Отечественной войны в 1944 году. Восстановлено в 1952 году по проекту А. М. Чуприна (взамен разрушенного в последние дни фашистской оккупации Одессы в 1944 году). Реконструировано в 2006 году.

1895 год. Центральный вход старого вокзала предназначался для пассажиров, путешествующих 1-м и 2-м классами. Для третьего класса был предусмотрен отдельный вход со стороны Сенной площади.