Fue construida originalmente por TBF en 1878 y sustituida por la actual en 1929 cuando MZA que se había fusionado con la primera decidió dar a la estación un recinto de mayor envergadura al que dotó de una marquesina monumental realizada por los talleres de Joan Torras i Guardiola.

El complejo ferroviario se completa con una importante estación de clasificación llamada Portbou Mercancías.

En 1929, esta última decidió sustituir el recinto inicial por otro mayor al que añadió una amplia marquesina de vidrio y metal realizada por los talleres de Joan Torras i Guardiola.

Dicha fusión se mantuvo hasta que en 1941 la nacionalización del ferrocarril en España supuso la desaparición de todas las compañías privadas existentes y la creación de RENFE.

En un lateral del edificio principal bajo una marquesina hay dos vías de ancho internacional y dos andenes que usan los trenes franceses que terminan su trayecto en la estación para luego regresar vacíos a Cerbère.

Desde entonces, el conocido como Talgo Mare Nostrum y el Estrella Costa Brava dejaron de circular por esta estación.