汉中火车站，1971年建立，位于汉中市汉台区人民路，隶属于中国铁路西安局集团有限公司汉中车务段（即原西安铁路局）汉中车务段管辖。现为一等站，是汉中市的重要铁路运输机构。
它是阳安铁路与西成高速铁路交汇的重要节点。西成高速铁路配套工程汉中火车站改扩建已于2009年9月29日开工建设，2013年1月16日正式投入使用，汉中火车站新建站房建筑面积1.2万平方米，其中候车面积6300平方米，较原候车面积增加了5032平方米；售票面积498平方米，增加了298平方米，最高聚集人数为3000人。
离安康站240公里（阳安线），离安康东站245公里（阳安线），离阳平关站117公里（阳安线）【客运业务】：办理旅客乘降；行李、包裹托运
【货运业务】：仅办理专用线、专用铁道整车货物发到；办理零担、集装箱货物发到；不办理整车爆炸品及一级氧化剂发到。
【市政公交】：1、9、21、24、805、808路、K8等
随着“十二五”综合交通运输体系规划中区际交通网络重点工程西成高速铁路以及阳安铁路扩能改造工程的建设，原有汉中火车站的站场、站房规模已经不能满足汉中铁路的发展。经过各方共同协商，考虑到汉中市整体城市布局、规划与周边企业的发展，最终在迁建与原址重建中选择第二个方案建设汉中新火车站。
2009年9月29日，总投资10.06亿元人民币的汶川大地震灾后重建国家重点工程，西安至成都客运专线配套项目――汉中火车站改扩建工程正式开工。
2009年8月26日，汉中站改扩建工程通过了铁道部审批。
2009年9月29日，汉中站改扩建工程正式开工，改扩建工程将拆除原有地震病害站房，并在原址新建战场规模为6台14线（近期5台12线，预留一个站台） 、站房面积为12000平方米、最高聚集人数为3000人的新火车站（近期修建南客运站房，预留北站房建设条件）；同时，在褒河站建设综合货场，除石油、水泥、粮食三条企业专用线外，汉中所有货运业务将转移至褒河站。
2011年1月12日，在送走4906次旅客列车后，汉中老火车站停止使用，道北临时站房同步启用，汉中站相关部门及时公布了临时站房位置及行走线路图。
2011年底，因全国铁路建设思路调整，汉中站面临资金困难的问题，被迫暂时停工。
2012年3月16日，负责施工汉中站改扩建项目的中铁十二局电气化公司顺利组立第一杆,这是2012年复工后成功组立的第一根接触网支柱,标志着该项目部各专业施工正按照预定节点目标稳步、有序推进。
2012年5月3日，由中国中铁电气化局集团承建的汉中站改扩建工程站房屋面钢结构网架施工顺利完成最后一品焊接，标志站房主体结构封顶，工程由此转入装饰装修阶段。
2012年8月25日，汉中车站站房顶端“汉中站”三个隶书大字安装完毕。
2012年12月28日，由中国中铁电气化局集团承建的汉中站改扩建工程新建站房工程顺利通过验收。
2013年1月16日，新建汉中站房顺利开通运营，旅客进出站由过渡站房转至新建站房。
2015年3月31日，新建普速场四五站台投入使用，既有老1、2站台停用并开始拆除。
2017年12月6日，西成高铁开通，汉中跨入高铁时代。
