C'est la plus grande gare ferroviaire de Madrid. Inaugurée en 1851, elle a été remodelée à plusieurs reprises : en 1888 suite à un grave incendie, puis entre 1985 et 1992, pour quadrupler sa capacité.
Son architecture imposante, un peu lourde, caractérisée par une ample façade de verre et de métal en demi-cercle et le jardin tropical qui occupe sa salle principale en font un must de l'architecture madrilène.
Elle est aussi connue tristement pour l'attentat du 11 mars 2004, qui a fait 191 victimes.