Железнодорожный вокзал относится к к Куйбышевской железной дороге. Он был возведен в 2001 году и является самым высоким вокзальным зданием в Европе — его высота со шпилем достигает 101 метра. Комплекс железнодорожного вокзала занимает площадь 32 тысячи квадратных метров, а внутренние помещения занимают площадь в 25 тысяч квадратных метров. Ежедневно через вокзальный комплекс проходят до 12 тысяч пассажиров, одновременно в здании вокзала могут находиться более двух с половиной тысяч человек.
Первое здание вокзала Самары было построено в 1876 году по проекту русского архитектора Николая Де Рошфора, который является автором вокзального комплекса в Оренбурге. Оно было построено в стиле итальянского ренессанса и функционировало 120 лет. За сутки его пропускная способность была в шесть раз меньше, чем сейчас — 1700 человек, одновременно в нем размещались 980 человек.
Современное здание вокзала строилось в 1999-2001 годах, движение поездов через станцию не прекращалось. В 1999 году был построен главный вестибюль, где находится комфортабельный зал ожидания, оснащенный электронным табло и лифтами. После этого открылся подземный переход длиной более двухсот метров, который связывает привокзальную площадь со всеми платформами. В конце 2001 года было введено в эксплуатацию высокое вокзальное здание, где размещаются сервисный центр и залы ожидания. Также здесь расположен культурный центр с видеозалом.
С железнодорожного вокзала Самары поезда дальнего следования отправляются в Москву, Санкт-Петербург, города Юга России, Сибирь, на Урал и Дальний Восток. Также со станции Самары отправляются поезда пригородных маршрутов в Сызрань, Тольятти и Похвистнево.