Первый в Иваново-Вознесенске железнодорожный вокзал был построен в 1898 году. В описанной в начале романа «Чапаев» сцене проводов на фронт отряда «красных ткачей» в 1919 году Д.А. Фурманов описал его так: «Вокзал неширок, народу вбирает в себя мало». В конце 1920-х столице обширной промышленной области требовался уже куда бо́льший. И громадный по тем временам (седьмой по величине в СССР) вокзал, спроектированный в формах конструктивизма московским архитектором В. М. Каверинским, был построен в 1933 году.
К протяжённому прямоугольному одноэтажному объёму пассажирского зала на флангах примыкают поперечно ориентированные трёхэтажные корпуса, где размещены вокзальные службы и лестничные клетки. При этом фасад узкого левого (со стороны площади) корпуса находится в плоскости фасада основного объёма, а более широкий правый корпус выступает в виде ризалита. Геометрические асимметричные объемы вокзала были подчеркнуты окнами различной формы: ленточными, вертикальными окнами-витринами и круглыми проемами. Главный вход в здание расположен между двумя низкими полукруглыми эркерами, а площадка перед ним перекрыта консольным бетонным козырьком.
Пространство основного объёма занято огромным пассажирским залом, разделённым на две различные по функции части поперечной перегородкой с широкими проходами. В левой расположены кассы и выходы в город, на перрон, в ресторан и т.д.; в правой — зал ожидания. В подвальном этаже, куда ведут расположенные в эркерах лестницы, находятся камера хранения и другие подсобные помещения.
В 1950-х годах здание реконструировано: изменена конструкция перекрытия, в зале ожидания установлены колонны, два окна-витрины в левой части здания были разделены пополам кирпичной вставкой, заложены вертикальные окна лестничных клеток на торцах здания изменены интерьеры помещений. В 1980-е годы были вновь изменены интерьеры.