石家庄火车站最初叫振头站。1897年4月，津海关道兼督办铁路大臣盛宣怀，受清廷委派兴建卢(沟桥)汉(口)铁路。同时，山西巡抚胡聘之筹划修建正太铁路。几经勘测，权衡利弊，决定将两条铁路交会点选定在正定府南滹沱河南岸的柳林铺。因此，山西人将正太铁路称为"柳太铁路"。1901年，在八国联军的威逼下，清王朝同意将卢汉铁路北端延伸到北京正阳门，从此改称京汉铁路。1902年，京汉铁路通至石家庄村东，并建站。因当时石家庄村小，知名度低，所以取七里外的大镇---振头作为站名。这一站的设置，对石家庄的发展起了历史性的决定作用。为了压缩开支，就将正太铁路东端起点由柳林铺向南移至振头站(今石家庄站)。
中日甲午战争后，1903年，清政府向比利时借款修建了卢沟桥至汉口的卢汉铁路。1904年又以官督商办的方式向俄国华俄道胜银行借款2500万法郎，由法国人勘探设计，委派当时的铁路大臣盛宣怀负责筹建卢汉铁路的支线正太铁路，以解决山西煤铁不能大量外运的现状。
1904年，正太铁路正式开工。
1907年10月，正太铁路全线竣工通车，伴随着刺耳的汽笛和隆隆的车轮声，煤炭得以源源不断地运出山西，再辗转由石家庄运往全国各地。
铁路，作为一种工业文明的产物，伴随着它的轰鸣，常常会产生庞大的铁路王国。正太铁路起点南移，是石家庄由乡村向城市化迈进的诱因，但真正起基础作用的因素，还是现代工业的兴起和发展。伴随铁路线的通车，-些与铁路相关的产业相继出现。
1925年，石家庄与附近几个村庄合并，从"石家庄"与"休门"两个村名中各取-个字，称为"石门市"。这个名称一直沿用到1947年。
1937年11月，日本侵略者占领太原后，成立了石门铁路局管理石太铁路。
从1938年11月开始，石太铁路由窄轨改成标准轨，另按标准轨距铺双重轨两条，形成四线式线路，使之东与京汉，西与同蒲、京绥衔接，形成铁路网。1939年10月竣工，10月2日，正太铁路改为石太干线。
石德铁路是日本侵占华北后修建的，于1940年6月开工，同年11月中旬全部竣工，次年2月15日交付运营。石德铁路西起石家庄，东至山东德州，全长180.7公里，设22个车站。该路东连津浦，西接京汉，横贯华北中部平原，与胶济、石太两线贯通，连接晋、冀、鲁、豫四省交通，成为日本侵略者掠夺华北物资和调集军队的重要干线。
随着京汉、石太、石德线在石家庄的交会贯通，石家庄的铁路枢纽地位初步形成。1938年，石家庄站旅客列车分成特别快车和普通列车两种，取消坐席等级；1939年，日本华北交通公司将京汉、石太两个石家庄站合并为一个站，建成北场9股道，扩大机车场侧线为4股道，新建南货场和车辆段；1941年又新建成东调车场，建成北兵营、动力厂等专用线若干条。
1947年11月12日，中国人民解放军解放石门。
1947年12月26日，石门市人民政府发布通知，将石门市更名为石家庄市。
当历史的车轮驶入20世纪末的时候，石家庄又掀开了城市建设新的篇章。今天，京汉、石太、石德铁路在此交会，使石家庄成为中国北方最重要的交通枢纽。1982年，石太电气化铁路复线全线通车，煤炭运量更是占全国的十分之一。时至今日，石家庄已经成为全国最大的客货运车辆编组站之一。
1968年1月29日，河北省会由保定迁往石家庄。1978年3月11日，石家庄市改为省辖市。1987年，石家庄市列为对外开放城市。这些都是石家庄发展的有利条件，但使石家庄成为大城市崛起的根基，则是修建石家庄火车站。
回望历史，当年一个偶然的因素使石家庄成为铁路的交会点，由此带来了一个城市在上个世纪之初的重大变化，一个乡野小村被隆隆的车轮托起，并最终成为控燕京南门、扼冀晋咽喉、连齐鲁中原的华北重镇。
2008年，石家庄火车站改造。
