Am 20. Dezember 1838 wurde die Bahnstrecke von Düsseldorf nach Elberfeld (heute Wuppertal Hbf) durch die Düsseldorf-Elberfelder Eisenbahn-Gesellschaft (DEE) zunächst nur bis Erkrath eröffnet. Die DEE baute den Düsseldorf- Elberfelder Bahnhof, der 1857 von der Bergisch- Märkischen Eisenbahn-Gesellschaft (BME) übernommen wurde. Auch die Cöln-Mindener Eisenbahn-Gesellschaft (CME) baute ihren Cöln-Mindener Bahnhof 1845. Die Rheinische Eisenbahn-Gesellschaft (RhE) eröffnete ihren „Rheinischen Bahnhof“ in Düsseldorf 1877. 1891 öffnete nach dreijähriger Bauzeit der erste „Central Bahnhof". Er trat an die Stelle der drei alten Bahnhöfe. Dies war die Folge der Verstaatlichung der drei Eisenbahngesellschaften am 1. Januar 1880. Düsseldorf wurde zunehmend eine wichtige Metropole im Rheinland und 1882 Großstadt. Um die Jahrhundertwende besaß Düsseldorf 214.000 Einwohner. 1920 war Düsseldorf nach den Berliner und Kölner Bahnhöfen der am höchst frequentierte Bahnhof. Die am 2. November 1932 eingeführte Ruhr-Schnellbahn hielt unter anderem auch in Düsseldorf. Der Düsseldorfer Bahnhof wurde Anfang der dreißiger Jahre umgebaut und das alte Empfangsgebäude sukzessive angerissen und durch das neue, jetzt unter Denkmalschutz stehende Gebäude, ersetzt. Am 4. November 1936 wurden die Bauarbeiten abgeschlossen. 1942 beschädigte ein Bombenangriff den Neubau erheblich. Erst am 25. Juli 1945 konnte der Zugverkehr wieder aufgenommen werden. Im Jahr 1953 begann der Wiederaufbau des Empfangsgebäudes. Die Elektrifizierung begann 1957 in Richtung Hamm, 1959 nach Köln und 1964 nach Wuppertal und Neuss. Der jetzige Ausbau wurde am 16. Dezember 1985 abgeschlossen. Die Bahnsteighallen baute die Bundesbahn komplett neu. Sie verlaufen erstmals quer zum Schienenverlauf.