1893 року на лівому березі річки Десна, в районі сучасного шляхопроводу на київській трасі побудували залізничний вокзал. Пасажири доставлялися сюди з міста і зворотно кінним транспортом.
1925 року завершено спорудження нової ширококолійної дільниці Ніжин — ЧернігівПівденно-Західної залізниці. Проте поїзди все ще курсували до лівого берега через те, що залізничний міст не був добудований. Пасажири та вантажі були вимушені доставлятися до міста через автомобільний міст.
1928 року завершено спорудження залізничного мосту і станцію з вокзалом перенесли на правий берег. Проєкт залізничного вокзалу був створений німецьким військовополоненим Гансом, який після війни залишився жити у Чернігові[3].
Біля станції розташувалося локомотивне депо (ТЧ-10), яке займалося технічним обслуговуванням паровозів до 1969 року, коли на зміну паровій тязі прийшли перші дизельні локомотиви — магістральні тепловози ТЕ3 та маневрові тепловози ЧМЕ3. Згодом пасажирські поїзди були переведені на тепловозну тягу ТЕ7.
Приміські перевезення виконувалися секціями дизель-поїздів ДР1П та ДР1А виробництва Ризького вагонобудівного заводу.
Приміське сполучення у напрямку Овруча було скорочене до станції Йолча, яка знаходиться на території Білорусі, а для доставки персоналу Чорнобильської АЕС та інших підприємств зони відчуження організовано курсування 12-вагонних електропоїздів сполученням Славутич — Семиходи. Перевезення працівників було покладенло на моторвагонне депо «Чернігів».
20 серпня1999 року Президент УкраїниЛеонід Кучма урочисто відкрив електрифіковану дільницю Ніжин — Чернігів, що дозволило сполучити Чернігів зі столицею держави прямим залізничним сполученням. Пасажирські та вантажні поїзди були переведені на електровозну тягу ЧС4/ЧС8 та ВЛ80 відповідно. Приміські поїзди ж почали обслуговуватися електропоїздами ЕР9Т, що вже експлуатувалися чернігівським депо на ділянці до станції Йолча. На початку курсували чотири пари прямих приміських електропоїздів сполученням Чернігів — Київ (по дві пари вранці та ввечері), 3 пари приміських електропоїздів Чернігів — Ніжин та 2 пари приміських поїздів локомотивної тяги сполученням Чернігів — Ніжин — Прилуки — Гребінка. Всі рейси були щоденними.
Наприкінці 2005 року одну пару приміських електропоїздів до Києва було замінено на електропоїзд підвищеного комфорту. Рейси поїздів № 802/801 та № 804/803 сполученням Чернігів — Київ виконувалися восьмивагонним складом електропоїзда ЕПЛ9Т. Вже з 2006 року щоденне курсування цих електропоїздів було змінено на курсування щоп'ятниці, щосуботи та щонеділі через низький пасажиропотік.
За даними на 2006 рік обсяги перевезень вантажів складали 83 737 вагонів на рік. Щороку перевозилося більш ніж 4,5 мільйони пасажирів. Цього ж року для пасажирських перевезенень до депо надійшли електровози ВЛ40у, які пройшли модернізацію на Запорізькому електровозоремонтному заводі.
У 2008 році призначена ще одна пара електропоїзда підвищеного комфорту № 846/845 сполученням Київ — Чернігів та № 844/843 Чернігів — Київ, якому згодом продовжили маршрут руху до станції Неданчичі замість приміського електропоїзда. На ділянці від станції Чернігів до станції Неданчичі електропоїзд курсує з усіма зупинками, а у два вагони квитки продаються за приміським тарифом. У тому ж році непопулярні рейси № 802/801 Київ — Чернігів та № 804/803 Чернігів — Київ остаточно були скасовані через низький пасажиропотік та незручний розклад руху. Звичайні приміські електропоїзди від Чернігова до Києва повністю скасовуються, а натомість були призначені електропоїзди лише до станції Ніжин, де пасажири вимушені здійснювати пересадку на електропоїзди до Києва та дизель-поїзди до Прилук і Гребінки. Це погіршило залізничне сполучення із столицею та іншими регіонами Чернігівської області, а також збільшило відтік пасажирів на маршрутні мікроавтобуси. Окрім цього був скасований прямий поїзд сполученням Чернігів — Москва, замість якого призначено курсування групи вагонів безпересадкового сполучення (рейси № 658/657 Чернігів — Конотоп — Чернігів), з якою на станції Конотоп здійснювалися маневрові роботи щодо об'єднання/розчеплення з поїздом «Україна» № 6/5 сполученням Київ — Москва.
Після часткової реформи залізничної галузі електропоїзди підвищеного комфорту отримали новий статус — регіональний поїзд. Саме в цей час склад регіонального поїзда Київ — Неданчичі було змінено — замість восьмивагонного електропоїзда ЕПЛ9Т із сидіннями 3-го класу тим же розкладом починає курсувати десятивагонний електропоїзд ЕР9М із вагонами 1, 2 та 3-го класів, із відповідною різницею у вартості квитків.
Через анексію Криму Росією та війну на сході України, погіршення відносин з Російською Федерацією, а також із зменшенням пасажиропотоку в розкладі руху поїздів на 2014/2015 роки значно зменшується курсування пасажирських поїздів. Скасовані поїзд № 496/495 Вітебськ — Євпаторія, № 486/485 Мінськ — Феодосія та поїзд № 160/159 Мінськ — Євпаторія (формуванням Білоруської залізниці), який курсував один раз на 4 дні влітку.
Посадка та висадка пасажирів на поїзд № 86/85 «Білий лелека»Мінськ — Київ на станції Чернігів не здійснюється, через те, що станція є для поїзда технічною, де здійснювалася заміна тепловоза на електровоз та навпаки. Це пов'язано з тим, що на шляху від кордону з Республікою Білорусь до станції Київ-Пасажирський поїзд прямував без зупинок для посадки пасажирів, а митний та прикордонний контроль на території України відбувався безпосередньо на Центральному залізничному вокзаліКиєва.
З 2014 року щоденний поїзд № 53/54 «Либідь» сполученням Київ — Санкт-Петербург та група вагонів безпересадкового сполучення Чернігів — Москва переведені у режим курсування через день — у парні дні, замість щоденно.
В літній період призначався сезонний додатковий поїзд «Дністер» сполученням Одеса — Чернігів, проте з 2017 року був скасований[4].
Під час новорічних свят у грудні 2018 та січні 2019 року вперше «Укрзалізниця» подовжила маршрут руху поїзда «Прикарпаття» до Чернігова.
З 19 травня2022 року, після звільнення Чернігова від російських окупантів, «Укрзалізниця» призначила дві пари регіональних електропоїздів № 708/707, № 710/709 складом EJ 675 сполученням Київ — Чернігів та подовжила маршрут руху іншого поїзда № 702/701 сполученням Чернігів — Київ до станції Вінниця з сучасними вагонами МПЛТ[5].
У 1999 році вокзал зазнав капітальної реконструкції та зберіг за собою титул пам'ятки архітектури, про що свідчить відповідна меморіальна дошка біля входу зі сторони привокзальної площі.
Працює цілодобово, має каси попереднього продажу квитків на пасажирські поїзди далекого сполучення, приміські та регіональні поїзди, довідкове бюро, кімнати відпочинку та кімнату матері і дитини, перукарню, зал чекання.
Поруч із вокзалом знаходяться Вокзальна площа, зупинки громадського транспорту (тролейбуса, автобуса) та міжміський автовокзал.
Пасажирське сполучення
Рух поїздів по станції Чернігів (станом на 2020/2021 рр.)
Послуги та операції, які виконуються на станції Чернігів:
прийом та видача повагонних відправлень вантажів, що допускаються до зберігання на відкритих площах станцій;
прийом та видача вантажів повагонними та дрібними відправленнями, що завантажуються цілими вагонами, тільки на під'їзних коліях незагального користування;
прийом та видача повагонних відправлень вантажів, що потребують зберігання у критих складах станцій;
прийом і видача вантажів в універсальних контейнерах масою брутто 3,3 (5) та 5,5 (6) тонн на станціях;
прийом і видача вантажів в універсальних контейнерах масою брутто 20 та 24 тонни на станціях;
прийом і видача вантажобагажу підприємств, організацій та установ;
продаж квитків на всі пасажирські поїзди, прийом та видача багажу;
проведення митних операцій з багажем та вантажобагажем в міждержавному сполученні.