De stoomlocomotieven ‘Arend’ en ‘Snelheid’ trokken in 1839 de allereerste trein met 38 kilometer per uur van Amsterdam naar Haarlem. Het station dat Haarlem destijds bouwde, bestaat niet meer. Het werd gesloopt toen de spoorbaan verhoogd werd.
Het huidige stationsgebouw is uit 1908. Als enige stationsgebouw in Nederland is het ontworpen in Art Nouveau-stijl. Dat is te zien aan de fraaie tegeltableaus, de belettering en de sierlijke plant- en diermotieven die verwerkt zijn in de architectuur. In 1913 kreeg architect Dirk Margadant een zilveren medaille van de stad, als waardering voor zijn prachtige ‘Gesammtkunstwerk’.