З побудовою [[Чернівецький вокзал (Львів)|Чернівецького вокзалу]], між ними виникла конкуренція. Згодом їхні функції було розділено: Чернівецький вокзал приймав потяги з напрямку [[Краків|Кракова]], Головний вокзал — з напрямку [[Чернівці]]в<ref name="енциклопедія-залізничні вокзали" />.
У [[1892]] році залізниця стала власністю [[Австро-Угорщина|держави]]. Це пришвидшило притік інвестицій, відповідно, і будівництво нових ліній. Це поставилоПостало питання про будівництво у Львові нового залізничного вокзалу, адже існуючий не справлявся ііз зростаючим пасажиропотоком. У [[1899]] році було розглянуто і затверджено проект авторства [[Владислав Садловський|Владислава Садловського]], виконаний у [[1898]] році на підставі матеріалів директора залізниці [[Людвік Вежбицький|Людвіка Вежбицького]].
[[Файл:Дебаркадер львівського вокзалу.PNG|міні|праворуч|250пкс|Дебаркадер вокзалу (''[[1904]]'')]]
Будівництво було розпочато у [[1902]] році на місці старого вокзалу. Будівельні роботи виконувала фірма [[Левинський Іван Іванович|Івана Левинського]], [[Захаревич Альфред|Альфреда Захаревича]] та [[Юзеф Сосновський|Юзефа Сосновського]]. Головний вхід та дебаркадер виконані за проектом інженера Є. Зеленевського. Інтер'єри залів очукуванняочікування 1 і 2 класів спроектував [[Захаревич Альфред|А. Захаревич]]., Інтерінтер'єри залів очікування 3 класу, ресторану та їдальні спроетували [[Обмінський Тадеуш|Т. Обмінський]] та [[Лушпинський Олександр Онуфрійович|О. Лушпинський]]. Фронтон будівлі прикрасили скульптурами [[Антон Попель|А. Попеля]] і [[Війтович Петро|П. Війтовича]]: жінка символізує залізницю і торгівлю, чоловік на леві — промисловість і місто Львів. Основним елементом оформлення головного вестибюля був вітраж «Архангел Михаїл» з панорамним видом Львова на тлі.
Вокзал було відкрито [[26 березня]] [[1904]] року. Після відкриття він був одним з найсучасніших у [[Європа|Європі]]<ref name="енциклопедія-залізничні вокзали" />.
[[20 червня]] [[1915]] року вокзал підпалили відступаючі війська [[Російська імперія|Російської імперії]]. Споруда також значно постраждала врезультатіпід час [[Українсько-польська війна 1918—1919|польсько-української війни 1918—1919 років]]. ВрезультатіВ результаті були знищені початкові інтер'єри та центральний портал вокзалу<ref>{{книга |автор = |частина = [[Архітектура Львова: Час і стилі. XIII—XXI ст.]]|заголовок = Архітектура початку ХХ століття (1900-1918)|оригінал = |посилання = |відповідальний = [[Бірюльов Юрій Олександрович]]|видання = |місце = Львів|видавництво = Центр Європи|рік = 2008|том = |сторінки = 457|сторінок = 720|серія = |isbn = 978-966-7022-778|тираж = }}</ref>. Після переходу Львова до [[Друга Річ Посполита|Польщі]] почалися роботи з відновлення вокзалу під керівництвом архітектора [[Генрик Заремба|Генрика Заремби]]. У [[1923]] році на фасаді та всередині споруди встановлено кілька композицій [[Війтович Петро|Петра Війтовича]]. Повністю, перебудова львівського вокзалу завершилася лише у [[1930]] році<ref name="енциклопедія-залізничні вокзали" />.
Вокзал сильно постраждав під час [[Друга світова війна|Другої світової війни]], яким він піддавався вже з першого дня війни — [[1 вересня]] [[1939]] року. Повне повоєнне відновлення завершилося лише у [[1957]] році.
