Został wybudowany w 1924 roku realizując wzorcowo niezmiernie popularny w międzywojniu nurt stylu narodowego. Bryłą przypominał dworek szlachecki w celu podkreślenia tożsamości polskiej. Oddanie go do użytku łączyło się z zakończeniem praca na linii kolejowej Sierpc-Nasielsk. Projekt dworca opracowano w Warszawskiej Dyrekcji Kolei Państwowych. Był jednym z wielu zrealizowanych dworców według tego samego projektu. W środku znajdował się pasaż komunikacyjny, poczekalnia, kasa i przechowalnia bagażu. W latach 30. w jego pobliżu powstała mała parowozownia i trzy nastawnie.

W czasie II wojny światowej dworzec w Sierpcu pełnił ważną funkcję strategiczną. Niemcy rozbudowali parowozownię w celu przewozu ciężkich ładunków i stworzenia dogodnego zaplecza technicznego. Nie używano w nim lokomotyw spalinowych, Sierpc pozostawał przez lata jedną z ostatnich w Polsce trakcji wyłącznie parowych. W 1999 roku został wpisany do rejestru zabytków i cztery lata później zamknięty dla podróżnych.

Do czasu remontu trzykrotnie teren niszczejącego dworca wykorzystano w produkcjach filmowych. W 2008 roku nagrywano tu sceny do „Generała Nila”. Sierpc „grał” w nim Białą Podlaską. W 2010 roku stację wykorzystano w filmie „Historia Roja”, a rok później w „Syberiadzie polskiej”.