1908'de İstanbul-Bağdat Demiryolu hattının başlangıç istasyonu olarak inşa edilen tren garıdır.Gar,TCDD'nin ana istasyonudur.Osmanlı İmparatorluğu'nun son dönemlerinde Bağdat Demiryolu yanında İstanbul-Şam-Medine (Hicaz Demiryolu) seferleri de yapılmaya başlanmıştır.
Devrin Osmanlı padişahı II. Abdülhamit döneminde,30 Mayıs 1906 tarihinde yapımına başlanmıştır.19 Ağustos 1908 tarihinde tamamlanıp,hizmete girmiştir.Bir rivayete göre binanın bulunduğu sahaya,III. Selim'in paşalarından Haydar Paşa'nın adı verilmiştir.Binanın inşaatı,Anadolu Bağdat adı altında bir Alman şirketi gerçekleştirmiştir.Ayrıca bir Alman'ın teşebbüsüyle,garın önünde mendirek inşa edilerek Anadolu'dan gelecek veya Anadolu'ya gidecek vagonların ticari eşyasını yükleme ve boşaltma işlevi için tesisler yapılmıştır.
İki Alman mimar Otto Ritter ve Helmuth Cuno tarafından hazırlanan proje yürürlüğe girmiş,garın yapımında Alman ustalarla İtalyan taş ustaları birlikte çalışmıştır.I. Dünya Savaşı sırasında,gar deposunda bulunan cephanelere 1917'de yapılan bir sabotajla çıkan yangın sonucu binanın büyük bir bölümü hasar görmüştür. Yeniden onarılan bina,bugünkü şeklini almıştır. 1979'da Haydarpaşa'nın açıklarında Independenta adlı tankerin bir gemiyle çarpışması sonucu meydana gelen patlamadan ve sıcaktan dolayı,binanın O.Linneman adlı ustanın yaptığı kurşun vitrayları hasara uğramıştır.1976'da aslına uygun olarak yeniden geniş çapta onarılmış ve 1983'ün sonunda dört dış cepheyle iki kulenin restorasyonu tamamlanmıştır.
28 Kasım 2010 tarihinde çatısında çıkan ağır yangından dolayı,çatısı çökmüş ve 4. katı kullanılamaz hale gelmiştir.
Ankara-İstanbul Yüksek Hızlı Tren Projesi kapsamında Istanbul-Eskişehir bölümündeki demiryolu çalışmaları nedeniyle,1 Şubat 2012 tarihinden itibaren ülke çapındakı tren seferlerine ara verilmiştir.
Garın çatısında bulunan saat Anadolu'daki benzer birçok çatı ve cephe saatinin aksine,1908 yılında yapının kendisiyle birlikte tamamlanmıştır.Barok süslemeli alınlıkta yer alan saat,dairesel bir kadrandan ibarettir.Saatin orijinal mekanizması korunmakla birlikte,kadrandaki Doğu Arap rakamları harf devrimi ile birlikte,Arap rakamları ile değiştirilmiştir...