1904年12月，株萍铁路通车时，株洲建成了第一个火车站，站址设湘江岸边，后来改为株洲南站。1911年1月，粤汉铁路长株段通车时，株洲建成第二个火车站，称粤汉铁路株洲北站，站址设今行包房处。株萍路株洲车站与粤汉路株洲北站相距1．5公里，互不连接，民国2年5月才修建一条联络线，互通车辆。民国17年11月，铁道部令株萍路并入粤汉铁。
1974年铁道部和湖南省决定兴建株洲新客站(原址改建)，占地1.2万平方米。1975年11月成立株洲车站改建工程指挥部，由中共株洲市委副书记张小辉任指挥长。工程分两期进行，第一期建主楼和北附楼(售票厅)、软席候车室、人防地道，设计面积为10515平方米。1975年12月开工，1981年9月竣工。第二期工程建南附楼(行包房)、天桥、地道、雨棚等。1980年设计、施工，1981年天桥竣工，1983年行包房投产，1984年一、二站台及雨棚延长，1985年地道、雨棚完工。至此，一座设计新颖、宏伟、壮观、装饰典雅、设备齐全，具有现代风格的大型客站屹立在株洲市区中心。
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