Považská železnica (dnes trať 120) dosiahla Trenčín v roku 1883.[3] Prvá budova stanice bola postavená už v roku 1883, pôvodná budova stojí dodnes v parku. Trať do Bánoviec nad Bebravou bola dokončená v roku 1897.[4] V roku 1909 bolo vystavané úzkorozchodné prepojenie do Trenčianskej Teplej.[4]
Nová výpravná budova bola postavená v roku 1943.[2]
Súčasnosť a budúcnosť
V auguste 2009 Železnice Slovenskej republiky zaradili stanicu Trenčín do projektu "Moderná stanica" „zameraného na obnovu staníc v spolupráci so súkromnými partnermi“.[4] Projekt pre stanice Trenčín, Nové Mesto nad Váhom, Prievidza a Žilina nevyšiel, obnovený bol v roku 2011. Súkromný investor mal výmenou za rekonštrukciu získať prístup ku komerčným priestorom staníc na dobu určitú. Pre trenčiansku stanicu bola vybratá spoločnosť SIRS–Development. V roku 2012 boli plány spojiť autobusovú a železničnú stanicu do jedného celku, ktorý by sa podobal letiskovému terminálu (názov projektu je Terminál). Mesto autobusovú stanicu predalo spoločnosti SIRS-Development za 810 tisíc € a predá aj ďalšie pozemky, ak bude spoločnosť úspešná s plánom revitalizácie. Spoločnosť už prostredníctvom SAD Trenčín vykonáva autobusovú dopravu pre mesto a kraj.[5] V spojenej stanici by malo vzniknúť 600 pracovných miest, stáť by mal 107 miliónov €. Podľa informácií z roku 2013 by celý projekt mal byť hotový na prelome rokov 2015 a 2016.[6]
Železničné úpravy stanice sú súčasťou 12 kilometrového úseku Zlatovce – Trenčianska Teplá. Trať vedúca mestom je projektovaná na prevádzkovú rýchlosť 160 km/h. V meste má vzniknúť 240 metrov dlhá protihluková stena. Niektorí občania vyjadrili nespokojnosť a navrhli trať presunúť za mesto, bližšie k diaľnici. Celkové investície dosiahnu takmer štvrť miliardy €.[7] Rekonštrukcia v železničnej stanici Trenčín mala byť hotová do apríla 2014.[8] Od roku 2014 sa stavia nový železničný most cez rieku Váh.
Zrekonštruovaná stanica bude mať tri nástupištia a dva podchody, jeden pre cestujúcich a druhý pre batožinu. Oba budú mať výťah.[1] V roku 2015 sa koná rekonštrukcia nástupišť a podchodov.
V stanici je tiež prevádzkovaný kryt civilnej ochrany.[2]