Поначалу тут было обычное одноэтажное деревянное здание, больше напоминающее станцию в небольшом городке. Потом архитектор Тон (автор Московского вокзала) построил здание в классическом стиле.

Но оно пришло в негодность, и в 1904 году по проекту архитектора Бржезовского тут выстроили громадный вокзальный комплекс в стиле модерн. Нынешний Витебский вокзал и сейчас не уступает по красоте европейским. Ажурные решётки, модернистское оформление, многообразие архитектурных форм, подчас далёких от привычного для Петербурга классицизма — всё это было в новинку, уникальным для тогдашней России. Тут даже есть лифты (платформа находится на втором этаже), которые, правда, сейчас уже не работают.