保定火车站主要停靠和出发京广线列车。1899年 （清光绪二十五年）2月1日，保定火车站建成通车，当时站名为保定府站。1897年4月，卢沟桥至保定段铁路开工修筑，线路长132.7公里，1899年1月完成铺轨，1月22日保定府站交付使用，2月1日铁路正式通车。1900年义和团曾焚毁保定站，后又由比利时公司修复。当时的车站设有候车室、票房、天桥及装卸货物用的库房、站台等。据说，车站通车运营初期，旅客列车只在白天行驶，天黑后旅客到达车站下车住宿，第二天再坐车继续旅行，一直到1913年才实行昼夜行车。
七七事变后，保定府站改名为清苑县站，抗日战争胜利后又改名为保定站。1948年11月22日凌晨，保定回到了人民手中，经过半年的努力，中断一年零七个月的卢汉铁路平保段于1949年5月3日按计划提前37天修复，21日正式通车。1949年前，保定站仅有设备简陋的货场1个，站场内有装卸线路5条；仓库2个，使用面积850平方米；货场站台1个，使用面积330平方米。就是在这样的条件下，1949年当年，客运发送旅客50.1万人，到达旅客49万人；货运发车2790车，计7.3万吨。
1957年，京广复线工程竣工，1962年，保南、保北段均实现了区间自动闭塞，保定站的运量成倍增长。1975年候车室落地大修，建成面积为1371平方米的候车大厅，另设地下候车室，计530平方米；客运站台2座，6514平方米；雨棚2座，4360平方米。1980年又扩建了行李及售票厅，计1628平方米。在1980年当年实现发送旅客264.7万人，货物发送163.6万吨、到达415.3万吨，日均办理货物列车91列，旅客列车50列 。1988年新建行包仓库2206平方米，总计客运生产房屋4249平方米，同年拆除了站前旧有建筑，建设新广场，占地面积29000平方米。2012年9月29日，保定站旧站房创下了单日发送旅客数量2.61万人次的最高纪录 。
2013年11月20日10时许，保定火车站东广场拆迁正式开始，广场老建筑在机器的轰鸣声中正在倒塌，逐渐会消失在人们的视野中，服役近40年后，退出了历史舞台。据悉，2014年1月中旬，东广场建筑将完成总体拆除，开春后开始重建。东广场原址重建后，将成为保津铁路首发站。
