如今，大连火车站已成为大连市标志性建筑之一，并于2002年被确定为第一批市级重点保护建筑。
2002年，国家铁道部、大连市政府和沈阳铁路局共同出资1.4亿元人民币，开始对大连站进行改造和扩建。 新站房于2003年8月1日正式启用。改建后的新站舍由南站房、高架候车室和北站房三部分组成。
除了原有的北广场外，又新建南广场，南广场，2002年5月1日完工。
据悉，在南关岭站站北2.8公里处将建设新大连火车站，现有火车站不会废弃，只是逐渐将功能转移到新站。
新火车站毗邻沈大高速公路、土羊高速公路，距离市中心和开发区约15公里，距离周水子国际机场约10公里。