位于閘北區(qū)天目東路、寶山路、虬江路間。1908年建。時稱滬寧車站，位介上海、寶山兩縣交界處的蘆葦蕩里，東靠淞滬車站，南隔界路(今天目東路)與公共租界相鄰，站屋僅簡易平房六間。

1909年7月另建西式主站樓，英國設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì)。坐西朝東。南北寬58.92米，東西長24.69米，占地1495平方米，建筑面積5000平方米。英國式建筑。三層，局部四到五層。共有房76間，底層為車站，樓上為鐵路管理局辦公室。墻基均打木樁，外墻底層?xùn)|、南、北三面，以青島石砌造，底層以上的大理石廊柱與拱形門窗，均用鋼柱支架橫梁，以紅色洋磚與淺色石料紅白相間砌筑，呈帶有伊斯蘭色彩的放射形拱券，被稱為“不同于古今已有建筑風(fēng)格的撒拉遜式”建筑。站場內(nèi)有月臺兩座，分別長440米和198米。1916年12月，滬杭甬鐵路和滬寧鐵路接軌共站，成為包括淞滬鐵路在內(nèi)的三線會合點(diǎn)，改名為滬杭甬、滬寧兩路總站。為區(qū)別原在南市的車站，稱為北火車站，習(xí)稱上海　北站，簡稱北站。一·二八戰(zhàn)事中，站屋辦公樓毀于日軍炮火。翌年5月，華蓋建筑師事務(wù)所設(shè)計(jì)，中南建筑公司承建，修復(fù)殘樓底層，改建二層中間部分，增建了候車室、行李房、月臺、雨棚等。站屋總數(shù)減至45間，面積不足2000平方米�？箲�(zhàn)勝利后，曾予擴(kuò)建，各站臺延長至360米，拓寬站臺2787平方米，還擴(kuò)建廣場，新建長達(dá)140米的三、四等候車室，可容納2500人同時候車，升格為上�？傉�。1949年后，不斷擴(kuò)建改造，分成南、北兩區(qū)。1987年，旅客到發(fā)總量3936.4萬人次，居全國鐵路特等客站的第三位。終因場地狹窄，設(shè)施陳舊，無法適應(yīng)上海高速發(fā)展的需求。1987年12月28日，上海鐵路客運(yùn)站在原上海東站處落成。

2003年6月，由上海鐵路城市軌道交通設(shè)計(jì)研究院規(guī)劃設(shè)計(jì)，上海第八建筑公司承建，在鐵路北站原位按原規(guī)模80%比例還原興建站屋大樓，創(chuàng)辦上海鐵路博物館。