El edificio, que actualmente acoge la sede del Museo del ferrocarril de Asturias, es obra de Melitón Martín y Arranz y se construyó entre 1872 y 1873 con un coste de 170 millones de reales. El proyecto inicial incluía dos edificios gemelos en paralelo, pero esa segunda instalación para pasajeros nunca se realizó.[4] Prestó servicio de forma ininterrumpida durante 116 años como la principal puerta de entrada de viajeros a Gijón. Su primer convoy ferroviario inauguró el trayecto Pola de Lena-Gijón el 23 de julio de 1874, y el último convoy que salió de la terminal fue el expreso Costa Verde a Madrid, formado por un furgón de Correos y siete coches, el 28 de enero de 1990.
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