Dworzec stanowi przykład budynku użyteczności publicznej wzorowany na włoskim neoklasycyzmie, wykorzystujący carski styl imperialny. Wybudowany koło 1862 roku przez nieznanych architektów, jest podobny do nieistniejących już dworców tej linii w Warszawie i Wilnie. Wnętrze białostockiego dworca było niezwykle dekoracyjne. Zarówno poczekalnia, jak i restauracja miały pięknie zdobione sufity zaś stropy wspierały żeliwne kolumny korynckie.

Białystok był czterdziestym czwartym przestankiem od Petersburga. Zyskał na znaczeniu jako miasto znajdujące się przy nowo wybudowanej linii Kolei Warszawsko-Wiedeńskiej. Stanowiła ona swoiste oko carskiej Rosji na Europę Zachodnią: Austrię, Włochy i Francję. Nowa linia kolejowa miała znaczenie gospodarcze, ale też polityczne i prestiżowe. Wniosła miasto na pierwsze miejsce w regionie w aspekcie rozwoju przemysłowego, budowlanego oraz przyrostu ludności.