Головний залізничний вокзал вважається однією з найбільших архітектурних пам’яток у Львові та є своєрідною його візитівкою, за стилем - сецесія з елементами неоренесансу. З часу відкриття, за свою історію комплекс головного вокзалу зазнав реконструкцій та змін. Також варто зазначити, що він став першим вокзалом на території сучасної України.
З чого все розпочалось? У 1841 році уряд Австрійської імперії затвердив програму створення залізниць у Королівстві Галичини та Волині. У 1858 році товариство Галицьких залізниць отримало концесію на будівництво вокзалу у Львові.
Перший потяг прибув до Львова у 1861 р. з міста Перемишля, з’єднавши таким чином місто з рештою європейського континенту. Потяг прибув у складі паротягу, двох пасажирських вагонів та чотирьох платформ. Згодом дирекція залізниці отримала дозвіл на регулярний рух потягів зі Львова до Відня і Кракова. Історично Головний вокзал у Львові є першим вокзалом на території сучасної України.
Початкова будівля Головного залізничного вокзалу значно відрізнялася від тієї, яку ми знаємо сьогодні. Проте вже й у ті часи, у приміщенні розташовувалися зали очікування для пасажирів усіх класів, ресторан, кав'ярня, контори технічних служб і поліції, каса багажного відділення, поштове відділення. Поблизу будівлі вокзалу знаходились два павільйони для контор і помешкань службовців, вагонне депо з чотирнадцятьма вагонами, казарми для наглядачів і залізничних робітників, ремонтні майстерні, склади.

У 1892 році залізниця стала власністю держави. Постало питання про будівництво у Львові нового залізничного вокзалу, адже популярність залізниці зростала, тогочасної будівлі було недостатньо для виконання своїх функцій. Тому з 1902 року на місці старого вокзалу розпочали будівництво нової споруди за проектами львівського архітектора Владислава Садловського. Будівельні роботи виконувала фірма Івана Левинського, Альфреда Захаревича та Юзефа Сосновського. Головний вхід (виконаний у стилі віденської сецесії) та дебаркадер спроектував інженер Є. Зеленевський, інтер'єри залів очікування 1 і 2 класів - А. Захаревич, інтер'єри залів очікування 3 класу, ресторану та їдальні - Т. Обмінський та О. Лушпинський.
У 1903 році під керівництвом Людвіка Вєжбіцького збудували дебаркадер. До слова, дахи над п’ятьма перонами, розрахованими на малі австрійські вагони, не могли вмістити сучасних довгих потягів і у 2000 році скляне покриття поміняли на легкий і теплостійкий ліксан.

Головний залізничний вокзал відкрили 26 березня 1904 року, на той час він був одним з найсучасніших у Європі.
З плином часу будівля зазнавала певних руйнувань та змін. Так, у 1915 році вокзал підпалили відступаючі війська російської імперії. Через декілька років споруда постраждала під час польсько-української війни (1918-1919 рр.). Тоді були знищені початкові інтер'єри, а також центральний портал. Після переходу Львова до Польщі вокзал почали відновлювати. На фасаді та всередині споруди встановлено кілька композицій, а у 1930 році повністю завершили перебудову вокзалу.
Проте Вокзал знову був пошкоджений, цього разу під час Другої світової війни внаслідок бомбардувань. Згодом Головний вокзал вдалося відновити, однак лише у 1957 році, також було додано другий поверх.
У період 1970 - 1980 рр. Головний залізничний вокзал у Львові був доволі схожий до сьогоднішнього. Фронтон будівлі прикрасили скульптурами А. Попеля та П. Війтовича: жінка символізує залізницю і торгівлю, чоловік на леві - промисловість і місто Львів.
У 2003 році, до 100-річчя споруди, вокзал відреставрували, а у 2019 - 2020 роках було проведено масштабний ремонт простору перед Головним залізничним вокзалом: оновлено Двірцеву площу, де діють сучасні зупинки громадського транспорту, оновлено трамвайну лінію, облаштовано громадський простір, висаджено дерева.