山海關站始建於1894年6月(清光緒20年),當時的候車室只有 256.8平方米,可容納214名旅客候車休息。1948年11月27日,古城山海關解放,人民成為車站的主人。1948年12月1日,原錦州鐵路局公佈山海關站為一等站。2003年5月8日,瀋陽鐵路局和秦皇島市人民政府共同投資2.7億元,對山海關站進行有史以來的大規模改造。2004年11月8日,山海關站新站正式投入運營。