自清朝末年的淞沪铁路，我国开始出现了铁路，很多火车站都有上百年的历史了。在火车的机车也从蒸汽机、内燃机发展到电机的过程中，这些火车站也经历了多次改造。
一、适应现代化列车客运的要求
1.老车站的历史很久，车站的设计容量和能力跟不上客流发展很正常，尤其是大城市的火车站。
西安站站台
以西安站为例：
西安市是陕西省的省会，也是国家中心城市之一，作为西北地区与中西部地区的衔接，西安有极大的客流量，是西北地区重要的客流集散地。西安站主要承担了陇海铁路、西康铁路、宁西铁路、包西铁路的客流，虽有新建的高铁西安北站分流，但是西安米字高铁网络尚未成型，高铁的分流有限，因此西安站的改造就势在必行了。
其实政府在2005年就提出了西安站改扩建计划，但是由于车站南有明城墙，北有大明宫，也面临着棚户区拆迁和市政道路改建的问题，又有各种铁路专用线需要拆除或者改造，改造的同时又不能停运火车，各种因素叠加使得改造方案一变再变，一直到2016年工程才全面启动，在2021年年底工程竣工。
虽然大明宫和城墙限制了西安站，但是随着西安铁路建设的推进，西安北站接发车能力提升，西安也将新建或改建车站，形成西安站、西安北站、西安东站、西安南站和阿房宫站四主一辅的布局。
2.老火车站改造为高铁站
为了方便旅客高铁出行，高铁站需要在市区，因此很多城市选择了将原有火车站的普通车撤出市区，新建车站，而老车站改为高铁车站。比如郑州将新建小李庄站（可能会叫做郑州南站）接发普通列车，而郑州站则作为城际列车和中长途高铁的主客站。
二、车站改造与其它事件结合
像西安、郑州这样单纯为了客流改造的城市不多，毕竟大多数城市都没有这样的政治地位，财力也不那么丰厚。因此更多城市的老车站改造是与其它工程结合在一起的，
1.伴随新路线开通，对原有火车站进行改造
动车时代早期，大部分动车组利用的原有线路，对应的是原普速火车站。动车间隔时间少、发车密度高，老车站站台一般比较少，像广州站也只有4台7线，此外动车组需要高站台改造。同时，普通铁路上跑动车组只是权宜之计，王道还是客运专线即新修建高速铁路。除了新建高铁站外，还有选择将新建铁路引入老车站的做法，在城市圈的城际铁路建设、或者铁路枢纽城市比较常见。
以沪宁城际铁路为例：
其走向与沪宁铁路（京沪铁路）基本一致，车站大部分都是利用原有车站，同时对原车站进行改造。苏州站原有南广场，站房在沪宁铁路南侧，新建沪宁城际铁路在沪宁铁路北侧，由此苏州新建了北广场，站房也改建为跨在铁路上的高架站房。其他的无锡站、常州站也类似，都借着沪宁城际铁路完成了老车站的现代化改造。
2.与城市建设同步进行
很多城市选择在郊区新建高铁站，一方面是降低建设成本，另一方面寄希望于依托高铁打造新城，带动经济发展。选择老车站并站的城市并不多，商丘就是个例。
郑徐高铁规划时期，商丘选择与陇海铁路在商丘站并站，除了希望集中力量做大商丘站以外，还想借助新建高铁的契机，对城区进行改造，提升城市面貌。
3.与重大事件结合的车站改造
嘉兴站是沪昆铁路上的车站，始建于1907年。其重要意义在于1921年，中国共产党一大代表从上海坐火车到嘉兴，从嘉兴站下车，乘船到南湖完成了一大的议程。2021年是建党一百周年，因此嘉兴站在2020年开始了改造，迎接这一盛事。改造后的嘉兴站外表仍是民国建筑风格，内部则是极简风格。值得一提的是，与嘉兴站改造一起进行的是嘉兴有轨电车T1线，两者都在2022年1月开通。