目前展示館所使用之建築，為1941年（昭和16年）日本時代啟用之高雄駅，故已有近80年的歷史，還具有「歷史建築」的法定身分。在「展示館」的定位情境下，建物屬台灣鐵路管理局所有，管理單位為鐵道局南部工程處，營運單位則委由中華民國鐵道文化協會執行中。

南國驛來時路

實際上，1908年（明治41年）從基隆連結至打狗的西部縱貫鐵路通車時，打狗駅逐步是從第一代車站位置，即現在的鼓山一路87巷口一帶（原鹽埕埔車路頂山下町十七番地），遷至現今的舊打狗驛故事館（原台鐵高雄港站）位置。伴隨港口規模的逐步發展，以及隨日本政府在1920年（大正9年）行政區域調整而來的地名更迭，這座車站成為南台灣重要性最高的「高雄駅」，肩負著進出港口的客貨運輸送。

此時期從高雄駅往北出發，在過了山下町駅臨時停車場（中華民國時代的壽山車站）後，可循縱貫線經田町（現鼓山車站）、岡山往北通往台南，也可往東分歧經鳳山支線，駛過高雄川橋後經三塊厝、大港庄通往鳳山、屏東等地。往來台南、屏東兩地的客貨運，都必須在高雄駅做整備或調頭。

1936年（昭和11年），日本政府提出「大高雄都市計畫」，規劃將都市發展核心從今鼓山區南段（哈瑪星一帶）、鹽埕區，移往高雄川之東，並著重於發展軍需工業。同時，考量高雄駅同時肩負鐵道客貨運，腹地已不敷使用，故決定在鳳山支線上的大港庄一帶（高雄車站現址），興建客運為主的新高雄駅。1941年，新的車站正式啟用，取代高雄港旁的舊高雄驛，成為縱貫線的新始發站。

為了因應客運車站的重心轉移，鐵道部也增建田町駅往南後向東跨過高雄川的新橋（現愛河橋），自此縱貫線客運列車不再駛入哈瑪星的舊高雄驛。同時，原有的高雄驛也更名為高雄港驛，除短程客運外幾乎專職負責鐵道貨運，開展了高雄市曾有兩座「高雄」車站的歷史情境，即高雄驛（大港埔）與高雄港驛（哈瑪星）。

帝冠車站一甲子

日本時代於1908年啟用基隆至打狗間的西部縱貫鐵路，之後擴建許多大型車站，如1908年基隆、1913年新竹、1917年臺中等車站，構造皆為磚造牆體及金屬桁架屋頂的組合，表現出明顯的西洋風格，還設有高聳尖塔，使得車站除了做為交通核心，也成為城市的地標及門面。

但時間來到1930年代，舉凡1937年台南、1941年高雄及同年改建的臺北等站，建築改用鋼筋混凝土構造，內部空間轉變為工業及機械化的簡潔風格，僅有少許藝術及古典風格的外壁裝飾，點綴著建築各個角落。當時象徵南進基地的高雄車站，於建築上方添加表現「復興亞洲」風格的帝冠式屋頂，好比在車站上戴了一頂冠帽。此風格建築在高雄市區尚有1939年啟用之高雄市役所（現高雄市立歷史博物館），而兩棟建築之共通處，在於皆由日本的清水組承建，且建物正面皆呈現「高」字。