Bereits am 6. September 1845 eröffnete die Sächsisch-Bayrische Eisenbahn die Zweigstrecke von Werdau nach Zwickau. Das erste Empfangsgebäudes war aus Holz gebaut. Durch die reichen Steinkohlevorkommen entwickelte sich der Bahnhof zu einem der bedeuteten Eisenbahnknoten der sächsischen Staatsbahnen. Am 1. November 1854 wurde die Staatskohlenbahn in Betrieb genommen. Seit dem 15. November 1858 war Zwickau Kopfstation der niedererzgebirgischen Strecke nach Chemnitz. Im gleichen Jahr entstand ein neues Empfangsgebäude. Am 29. November 1875 eröffnete eine private Gesellschaft die Strecke nach Lengenfeld-Falkenstein. Zu dieser Zeit war Zwickau der verkehrsreichste Bahnhof Deutschlands. Das Empfangsgebäude wurde vorausschauend 1854 in der richtigen Größenordnung gebaut. Im Laufe seines Bestehens wurde er durch Anbauten erweitert. 1933 entstand ein neuer Bahnhof, der von Reichsoberbaurat Falk entworfen und seiner Zeit weit voraus war. 1936 wurde das Gebäude fertiggestellt und am 17. Dezember 1936 eingeweiht. Das Empfangsgebäude ist noch heute unzerstört erhalten. 1990 wurden die Bahnhofsgaststätten geschlossen und ein Reisezentrum eingerichtet. 2011 sanierte man die Bahnsteiganlagen.