Der Hauptbahnhof sollte die Mobilität der Dresdner Bürger verbessern. Somit wurde ab 1892 der Dresdner Hauptbahnhof unter der Leitung von Ernst Giese, Paul Weidner und Arwed Rossbach geplant und gebaut. Zum Geburtstag von König Albert von Sachsen (am 23. April 1898) wurde er von diesem eröffnet. Über den innerstädtischen Gleisbogen wurden die elbseitigen Fernbahnhöfe, sowie der Wettiner Bahnhof (heute: Bahnhof Dresden-Mitte) bedient.
Die 18 Bahnsteige besaßen schon damals die dreischiffige Stahlbogenhalle. Das historische Empfangsgebäude hatte eine Fläche von ca. 4.500 Quadratmetern, das Tragwerk wurde aus rund 17.000 Tonnen Stahl gefertigt, die Mauern sind aus Sandstein. Die Baukosten betrugen 18 Millionen Mark. Nach der Eröffnung hielten täglich rund 300 Schnell- und Personenzüge. Die Ziele der Fernzüge waren unter anderem Berlin, Hamburg, Leipzig, Prag und Budapest.
In der Zeit von 1933 bis 1945 spielte der Bahnhof eine große Rolle bei Truppen- und Gefangenentransporten. Beim Luftangriff am 13. Februar 1945 brannte der Bahnhof aus. Nach den Angriffen im April war der Bahnhof funktionsuntüchtig. Der Personenverkehr konnte jedoch schon ab dem 17. Mai 1945 nach Bodenbach, Cossebaude und Oederan wieder aufgenommen werden. Auch die Marienbrücke war ab dem 23. Mai 1945 wieder befahrbar.Der Wiederaufbau des Hauptbahnhofes war sehr vereinfacht und teilweise nur Provisorisch, so wie auch die Parkplätze , Verkehrsführungen und die Zuleitungen.
Seit 1963 sind die Gleisanlagen elektrifiziert und seit 1978 steht der Bahnhof unter Denkmalschutz. Am 3. Oktober 1989 kam es am Dresdner Hauptbahnhof zu Auseinandersetzungen zwischen DDR-Staatsmacht und Volk, da die sogenannten Flüchtlingszüge die DDR durchqueren mussten, um in die Bundesrepublik Deutschland zu gelangen. Am Morgen des 13. August 2002 wurde der Hauptbahnhof vom Gebirgsbach Weißeritz bis zu 1,10 Meter überschwemmt. Beschädigt wurde das Fundament, die technische Ausrüstung und die Empfangshalle. Die Sanierung ab 2000 beinhaltete die Gebäude und die Gleisanlagen. Die Gebäude sind wieder hergestellt worden.
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