今台中舊前站（台中驛）建築是第二代，建於一九一七年三月三十一日，為國定古蹟。舊後站（舊稱中南驛）原為糖業鐵路車站，一九五○年代整建成現在的建築體，為台中市歷史建築。前後站站體、月台與一點六公里的原鐵軌駁坎原地保存，並結合周圍相關文化資產轉型為文化設施。
第三代台中車站為地下一層、地上三層的高架車站，講究通風和照明，不需配備空調，是台灣首座開放式建築的火車站。現今站房屋頂構造外型貌似蝴蝶展翅，頂樓高三十七公尺，約十二層樓高，是台灣鐵路系統車站中最高的鐵路車站。
目前第一階段二○一六年十月十六日啟用，利用復興路側出入口，建國路側仍經由舊站房作為臨時動線，轉運站區、部分月台、站前廣場及第二代站房轉型等第二階段工程仍在進行中。