Im Zweiten Weltkrieg, in dem der Bahnhof Ausgangspunkt vieler Flüchtlingssonderzüge war, wurden sowohl das Bahnhofsgebäude als auch die Gleisanlagen durch mehrere Luftangriffe zerstört. Im Rahmen des Wiederaufbaus wurde das Gebäude und die umliegenden Bauten im wilhelminischen Baustil rekonstruiert und das Gelände um den Bahnhof herum erweitert. In der Folge entstand seinerzeit auch der Busbahnhof.
Das Bahnhofsgebäude zeichnet sich durch den Mittelbau mit Eingangshalle aus, die einen kreuzförmigen Grundriss hat. Beim Bau wurde großen Wert auf regionale Herkunft der Baumaterialien gelegt. Entsprechend besteht das Gebäude hauptsächlich aus Tuffstein aus der Eifel und die Dächer sind mit Moselschiefer gedeckt.
Um die Jahrtausendwende wurde der Bahnhofsvorplatz 1998-2000 zu seiner heutigen Form umgestaltet, sodass dieser sowohl den Einheimischen als auch den Reisenden und Touristen einerseits Möglichkeiten zur Erholung und Versorgung, andererseits aber auch einen unmittelbaren Anschluss an weitere Verkehrsmittel (Bus, Taxi) bietet. In der Bahnhofshalle befinden sich zahlreiche Dienstleistungseinrichtungen vom Friseur bis zur Buchhandlung, die den Aufenthalt der Reisenden optimieren sollen.
Der Hauptbahnhof Koblenz verfügt heute über 10 Gleise, die sowohl von Zügen des Nah- als auch des Fernverkehrs angesteuert werden. Durchschnittlich erreichen täglich etwa 400 Züge den Koblenzer Hauptbahnhof, davon etwa 100 Fernzüge, die durchschnittlich von 20.000 Reisenden, die in Koblenz ein- oder aussteigen, genutzt werden.
Baudenkmal
Das Bahnhofsgebäude steht unter Denkmalschutz: „Hauptbahnhof; repräsentatives Empfangsgebäude: dreiteiliger neubarocker Quaderbau mit Mansardwalmdächern, 1899-1902, Arch. Regierungsbaumeister Biecker u.a., nach tlw. Kriegszerstörung vereinfacht wiederaufgebaut“ (Denkmalverzeichnis Koblenz, S. 35) und zählt zum UNESCO-Weltkulturerbe Oberes Mittelrheintal.
(Katharina Breuer, Universität Koblenz-Landau, 2014)