日治時期，統治階層為了有效控制臺灣，積極發展交通建設，在原有的基礎上繼續興建鐵路。1908年新竹到高雄的縱貫線完成，當時的通車典禮在臺中舉行，還興建了臺中公園的雙亭以茲紀念；至1926年又完成了東部線與宜蘭線鐵路。
    日治時火車站的設計，大都出自鐵道部所屬的改良課或工務課，隨著不同時期流行的建筑風格，出現了不同的建筑式樣。早期的火車站多為簡單易建的木造建筑，到了一九○○年代才出現正式講究的火車站，結構以磚木造為主，在當時的流風下，以華麗的樣式建筑最多；此外，還有一種融合西洋與日本風味的和洋混合風格，如萬華、桃園、彰化、屏東火車站等，可惜均已重新改建。一九三○年代興建的火車站，則出現簡潔有力的折衷建筑，迥異於以往。到了二次大戰后期，深具軍國主義思想的興亞帝冠建筑代表──高雄火車站，佇立在街頭，使火車站建筑又呈現了新的面貌。
    在城市中火車站的設立，不僅帶動地方的繁榮，其建筑往往也是都市中的新地標，甚至火車站的式樣還傳達了流行趨勢，將新的建筑資訊帶到各地。通常重要城市的火車站規模較大，而且因站務繁忙，還經過多次改筑，像臺北火車站，現在已是第三代建筑了。而在較小的鄉鎮往往可以發現平面相同或外觀相似的火車站，這是當時為了節省人力，而以同樣圖面施工的結果。