第一代台南車站建於1900年，現今所見第二代台南車站建於1936年，採取近代折衷主義風格，樣貌就一直維持原樣至今。

車站本體是二樓式混凝土建築，立面下方為突出入口，設計三個拱門，旁邊搭配圓窗，上方有小型山牆，二樓是七扇拱形長窗，二樓屋頂正中是時鐘，但是被電子鐘遮擋。

1998年指定為國定古蹟，2017年進行修復，2022年傳出修復破壞古蹟的事件。

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2000年未整修前，台南車站樣貌。

大廳內部挑高設計，可以看見上方長窗與下方拱門，左右側與後棟設有二樓空間，早期作為飯店與餐廳，日治時代唯一設有旅館的車站。

建築外觀為二丁掛的溝面磚，原本色澤淡黃，但是後來都被漆上白漆。

車站分第一、二月台，候車月台為棚架式設計，棚架為鑄鐵構造。

整修破壞古蹟引發風波，更讓人憂心是，未來整修完成，前方的大遮雨棚，會不會擋住車站本體，無法完整看見台南車站！