Latviešu valodā lietvārds “dzelzceļš” kā saliktenis darināts 19. gs. vidū pēc vācu valodas lietvārda Eisenbahn (Eisen ‘dzelzs’, Bahn ‘ceļš’) parauga. Savukārt internacionālisms “stacija” aizgūts no latīņu valodas lietvārda statio ‘atrašanās vieta’. Jēdzienu “dzelzceļa stacija” plašā nozīmē lieto, lai apzīmētu dzelzceļa infrastruktūras objektu kopumu vilcienu pieturvietā, bet šaurā nozīmē – dzelzceļa stacijas ēku.

Dzelzceļa stacijas ēka ir transporta infrastruktūras objekts, un būvju klasifikācija to iedala satiksmes un sakaru ēku grupā. Arhitektūras vēsturē dzelzceļa staciju ēkas aplūko transporta būvju un dažkārt arī industriālās arhitektūras kontekstā: dzelzceļa stacijas ēka ir viens no 19. gs. industrializācijas laikmeta simboliem, kas spilgti raksturo masveida migrāciju un ceļošanu, pilsētu izplešanos un urbanizāciju, kā arī izvērstu metāla konstrukciju un lokšņu stikla lietojumu arhitektūrā.

Atbilstoši funkcionālajām prasībām dzelzceļa stacijās tradicionāli būvēja platformas ar nojumēm un telpas biļešu kasēm, bagāžas glabātavām, uzgaidāmajām zālēm. Lai sekmētu pasažieru un kravas pārvadājumu operāciju veikšanu, dzelzceļa staciju ietvaros vai arī to tuvumā tradicionāli tika būvētas arī viesnīcas, ūdenstorņi, noliktavas un biroji.

Kā ēku tips dzelzceļa stacija sāka veidoties 19. gs. 30. gados, kad tika būvētas pirmās dzelzceļa līnijas, kas nodrošināja regulārus pasažieru pārvadājumus: Liverpūles un Mančestras dzelzceļš (Liverpool and Manchester Railway, 1830) Anglijā, Baltimoras un Ohaio dzelzceļš (Baltimore and Ohio Railroad, 1829–1830) Amerikas Savienotajās Valstīs (ASV) un pēcāk arī citviet – Francijā (1831), Beļģijā (1835), vēlākās Vācijas teritorijā (1835), Austrijā (1837), Krievijā (1837), Itālijā (1839), Nīderlandē (1839).

Dzelzceļa staciju projektēšanā sākotnēji uzmanība bija vērsta galvenokārt uz plānojuma risinājumu, tiecoties nošķirt dažādu klašu pasažieru plūsmu, pienākošo un aizejošo vilcienu kustību, pasažieru un kravas vilcienu kustību un tamlīdzīgi.

Agrākajiem dzelzceļa staciju ēku paraugiem bija vienpus paralēli līdzās sliežu ceļiem izvietota platforma un plānā izstiepts būvapjoms, un to arhitektūras risinājums bija vienkāršs: Liverpūles ceļa stacija (Liverpool Road Station, 1830) Mančestrā – tā laika rindu mājām līdzīga divstāvu mūra ēka ar trim ieejām, kas veda uz pirmās, otrās un trešās klases pasažieru biļešu kasēm; Kroņa ielas stacija (Crown Street Station, 1830) Liverpūlē – vienkārša divstāvu mūra ēka, kurai piekļautās platformas nojumi balstīja klasiska kolonāde un tai paralēli esošos dzelzceļa sliežu ceļus sedza plašs koka konstrukcijā būvēts jumts. Šāda vienkārša – vienpusēja plānojuma – principa pielietošana dzelzceļa staciju projektēšanā sākotnēji – pirmajās desmitgadēs – bija visizplatītākā. Piemērs: Kembridžas dzelzceļa stacija (Cambridge railway station, 1845), ko projektēja angļu arhitekti Senktons Vuds (Sancton Wood) un Frānsiss Tomsons (Francis Thompson).

Otrs princips, izvēloties novietot dzelzceļa staciju paralēli sliežu ceļiem, bija izvietot divus atsevišķus stacijas ēku būvapjomus abpus sliežu ceļiem; šāda divpusēja plānojuma principa pielietošana dzelzceļa staciju projektēšanā 19. gs. vidū kļuva par visizplatītāko. Piemēri: Svindonas dzelzceļa stacija (Swindon railway station, 1841–1842) un Oksfordas dzelzceļa stacija (Oxford railway station, 1852).

Trešais princips, kas dzelzceļu staciju projektēšanā 19. gs. otrajā pusē kļuva par noteicošo, šādu nozīmi saglabājot arī turpmāk, bija stacijas būvapjomu izvietot sliežu ceļu galā ap vairākām paralēlām platformām; agrākais šāda veida paraugs ar U veida plānojumu bija Nainelmsas dzelzceļa stacija (Nine Elms railway station, 1837–1838) Londonā, ko projektēja angļu arhitekts Viljams Taits (William Tite). Nozīmīgs šāda veida paraugs bija franču arhitekta Fransuā Aleksandra Dikenī (François-Alexandre Duquesney) projektētā Parīzes Austrumu dzelzceļa stacija (Gare de l’Est, 1847–1852), ko ilgstoši uzskatīja par pasaulē izcilāko dzelzceļa stacijas projektu, t. sk. arī dzelzs konstrukcijā būvētā arkveida jumta risinājuma dēļ, ko turpmāk dzelzceļa staciju projektēšanā bieži izmantoja par paraugu.

Dzelzceļa satiksmes ieviešana būtiski ietekmēja pilsētu apmeklējuma pieredzi: ja senāk, tuvojoties pilsētai pa zemes ceļu vai ūdensceļu, pilsētas viesiem vispirms skatam pavērās pilsētas vārti, nocietinājuma mūri un torņi, bet fonā – pilsētas siluets, tad pa dzelzceļu cilvēki uzreiz nokļuva pilsētas centrā. Sākot apzināties dzelzceļa stacijas nozīmi 19. gs. pilsētvidē, arī to arhitektūras veidolam tika meklēti atbilstoši risinājumi. Piemēram, pilsētas vārtu metaforu arhitektūras risinājumā izmantoja angļu arhitekts Filips Hārdviks (Philip Hardwick), projektējot Jūstonas dzelzceļa staciju (Euston railway station, 1835–1839) Londonā: tās ceremoniālo ieejas daļu dēvēja par Jūstonas arku (Euston Arch) vai Jūstonas propilejiem (Euston Propylaea), jo tā bija veidota pēc Senās Grieķijas pilsētu akropoļu monumentālo vārtu jeb propileju parauga – kā 21 metru augsts klasisks būvapjoms ar četrām iespaidīga izmēra doriskām kolonnām (2,59 metru diametrā) un ar lieliem burtiem akmens arhitrāvā iekaltu stacijas nosaukuma uzrakstu EUSTON. Jaunradīto iespēju – ceļot vēl nepieredzētā ātrumā un stundas laikā pa dzelzceļu pārvarēt ap 50 kilometru garu distanci – tā laika sabiedrība uzlūkoja kā vienu no izcilākajiem cilvēces sasniegumiem, tādēļ arī prasība pēc izcilības dzelzceļa staciju ēku arhitektūrā tolaik tika uzskatīta par likumsakarīgu: šādu ideju iespaidā klasicisma stils kļuva par iecienītu izvēli dzelzceļa staciju ēku arhitektūras projektēšanā Lielbritānijā un arī citviet. Piemēri: Amsterdamas Vilemsportas dzelzceļa stacija (Station Amsterdam Willemspoort, 1843), ko projektēja holandiešu arhitekts Kornēliss Outshorns (Cornelis Outshoorn); Hadersfīldas dzelzceļa stacija (Huddersfield railway station, 1847), ko projektēja britu arhitekts Džeimss Pričets (James Pigott Pritchett); Ņūkāslas dzelzceļa stacija (Newcastle railway station, 1846–1855), ko projektēja angļu arhitekts Džons Dobsons (John Dobson).

Dzelzceļa stacija kā ēku tips attīstījās historisma periodā, kad arhitektūrā noteicošas bija retrospektīvas tendences, proti, daudzveidīga dažādu vēsturisko stilu izmantošana. Tādēļ kopumā dzelzceļa staciju ēku arhitektūru periodā līdz Pirmajam pasaules karam raksturo plaša stilistiskā daudzveidība. Neorenesanses stilā pēc britu arhitekta Henrija Robertsa (Henry Roberts) projekta bija celta Londonas Tilta stacija (London Bridge station, 1844–1845), kas līdzinājās itāļu renesanses palaco ēkai ar kampanili. Pompozs klasiskās triumfa arkas motīvs veidoja ieeju Briseles Dienvidu dzelzceļa stacijā (Gare de Bruxelles Midi, Station Brussel-Zuid, 1863–1869), ko projektēja beļģu arhitekts Ogists Pajēns (Auguste Payen). Neobaroka stilā pēc šveiciešu arhitekta Jākoba Frīdriha Vannera (Jakob Friedrich Wanner) projekta bija celta Cīrihes Centrālā dzelzceļa stacija (Zürich Hauptbahnhof, 1865–1871). Visplašāko izplatību dzelzceļa staciju arhitektūrā guva t. s. apaļloka stils (vācu Rundbogenstil, angļu round-arch style); piemēri: vācu arhitekta Frīdriha Bīrkleina (Friedrich Bürklein) projektētā Centrālā dzelzceļa stacija Minhenē (München Hauptbahnhof, 1849), kas atgādināja romānikas un renesanses laika klosteru būves – ar rozes logu fasādes kompozīcijas centrā; Kaseles Centrālā dzelzceļa stacija (Kassel Hauptbahnhof, 1852–1861), ko projektēja vācu arhitekts Gotlobs Engelharts (Gottlob Engelhardt); agrs stila izplatības paraugs ASV arhitektūrā bija amerikāņu arhitekta Tomasa Tefta (ThomasAlexander Tefft) projektētā Providensas dzelzceļa stacija (Providence station, 1847–1848) Rodailendā, kas atgādināja Bavārijas viduslaiku dievnamu arhitektūru – ar diviem augstiem torņiem fasādes kompozīcijas centrā.

Retos gadījumos dzelzceļu stacijas bija projektētas neogotikas stilā: britu inženiera Isambarda Kingdoma Brunela (Isambard Kingdom Brunel) projektētā Bristoles dzelzceļa stacija (Bristol Temple Meads railway station, 1839–1840); Teodora Hofmana (Theodor Hoffmann) projektētā Vīnes Ziemeļu dzelzceļa stacija (Wien Nordbahnhof, 1859–1865). Slavenākais piemērs ir Londonas Svētā Pankrasa dzelzceļa stacija (St Pancras railway station, 1868–1869), ko projektēja angļu arhitekts Džordžs Gilberts Skots (George Gilbert Scott), kurš aktīvi iestājās par neogotikas stila izmantošanu laicīgo ēku projektēšanā; stacijas ēkā tolaik viena laiduma konstrukcijā uzbūvētais jumts izmēros sasniedza nebijušu rekordu (73 metru laidumu), taču formas ziņā retrospektīvais fasādes risinājums konstrukciju pilnībā apslēpa, tādējādi ēkas funkcija fasādē neatklājās.

Būvējot lielas dzelzceļa stacijas, 19. gs. otrajā pusē un arī turpmāk arkveida jumta konstrukcijas bija raksturīga izvēle un to formveide noteica arkas motīva biežu lietojumu dzelzceļa staciju ēku fasāžu kompozīciju risinājumos. Parīzes Austrumu dzelzceļa stacija bija agrākais paraugs, kur fasādē tika izbūvēta grandioza izmēra linete jeb arkveida logaila – kā dzelzceļa stacijas ēku tipam raksturīgs fasādes kompozīcijas elements, kas skaidri liecināja par ēkas funkciju. Izteikta funkcionāla skaidrība raksturo Londonas Kingskrosas dzelzceļa stacijas arhitektūru (King’s Cross railway station, 1851–1852), ko projektēja angļu arhitekti un inženieri Lūiss Kubits (Lewis Cubitt), Tomass Kubits (Thomas Cubitt) un Viljams Kubits (William Cubitt): šajā stacijas ēkas piemērā fasādes kompozīciju veido divas linetes un pulksteņa tornis. Vēlāki piemēri: Parīzes Ziemeļu dzelzceļa stacija (Gare du Nord, 1861), ko projektēja franču arhitekts Žaks Iņass Itofs (Jacques Ignace Hittorff); Berlīnes Anhaltes dzelzceļa stacija (Anhalter Bahnhof, 1876), ko projektēja vācu arhitekts Francs Heinrihs Švehtens (Franz Heinrich Schwechten).

ASV dzelzceļa staciju būvniecībā nozīmīgu arhitektūras projektu īstenošana sāka izvērsties no 19. gs. 80. gadiem. Jauni viena laiduma konstrukciju jumta izmēru rekordi tika sasniegti, būvējot Pensilvānijas dzelzceļa staciju (Pennsylvania Railroad Station, 1888) Džērsisitijā (76 metri) un Redingas dzelzceļa staciju (Reading Terminal, 1891–1893) Filadelfijā (78 metri). Arhitektūras vēsturē tiek izceltas vairākas dzelzceļa staciju ēkas, kas būvētas ASV arhitektūrā tobrīd aktuālajā neoromānikas stila variantā – t. s. Ričardsona romānikas (Richardsonian Romanesque) stilā, piemēram, Čikāgas Centrālā stacija (Grand Central Station, 1888–1890) un citas. Tradicionālisms turpināja izpausties arī ambiciozāko 20. gs. sākumā īstenoto projektu arhitektūrā: Ņujorkas Centrālā stacija (Grand Central Station, 1903–1913); Vašingtonas stacija (Washington Union Station, 1903–1907); Pensilvānijas stacija (Pennsylvania Station, 1910) Ņujorkā.

Dzelzceļa infrastruktūrai turpinot attīstīties, 20. gs. gaitā un arī 21. gs. pasaulē īstenota daudzu jaunu dzelzceļa staciju būvniecība un iepriekš būvēto staciju pārbūve un modernizācija, tostarp arhitektūras vēsturē tiek izcelti vairāki nozīmīgi paraugi: ziemeļu nacionālā romantisma stilā celtā Helsinku Centrālā dzelzceļa stacija (Helsingin päärautatieasema, 1910–1920), ko projektēja somu arhitekts Eliels Sārinens (Eliel Saarinen); izcilākais internacionālais stila paraugs ir itāļu arhitektu Leo Kalini (Leo Calini) un Eudžēnio Montuori (Eugenio Montuori) projektētā Romas Centrālā dzelzceļa stacija (Stazione Termini, 1947–1951) ar viļņotā formveidē betona konstrukcijā būvētu jumtu; pēc angļu arhitekta Nikolasa Grimšova (Nicholas Grimshaw) projekta High Tech stilā celtā Londonas Vaterlo starptautiskā dzelzceļa stacija (London Waterloo International station, 1994), kuras platformas 400 metru garumā sedz stiklotas, saliekamā tērauda konstrukcijā būvētas velves.

Simtiem 19. gs. un 20. gs. sākumā celtu dzelzceļa staciju tika nopostītas Otrā pasaules kara laikā, piemēram, Anhaltes dzelzceļa stacija Berlīnē, un daudzu veco staciju ēkas tika nojauktas arī pēc Otrā pasaules kara to modernizācijas rezultātā, piemēram, Londonā 20. gs. 60. gados tika īstenots Jūstonas dzelzceļa stacijas paplašināšanas projekts un, neraugoties uz sabiedrības protestiem, 1961. gadā tika nojaukta Jūstonas arka.

Mūsdienās vēsturisko dzelzceļa staciju ēkām, kas zaudējušas savu sākotnējo funkciju, kā industriālā mantojuma objektiem ar kultūrvēsturisku nozīmi tiek meklēti risinājumi pārizmantošanai, lai tās varētu saglabāt. Piemēram, Hāpsalas dzelzceļa stacijā (Haapsalu raudteejaam, 1902–1905) pēc tās darbības pārtraukšanas 1997. gadā tika iekārtots Igaunijas dzelzceļa muzejs (Eesti Raudteemuuseum). Arhitektūras mantojuma saglabāšanas nolūkos vēsturiski nozīmīgu dzelzceļa staciju ēkas ir veiksmīgi pārizmantotas arī tādām funkcijām, kas nav tieši saistītas ar dzelzceļu vēsturi, piemēram, Parīzes Orsē dzelzceļa stacijā (Gare d’Orsay, 1900) kopš 1987. gada atrodas Orsē muzejs (Musée d’Orsay) – viens no lielākajiem mākslas muzejiem Eiropā.