Станция Петрозаводск-Пассажирский входит в состав Октябрьской железной дороги (ОЖД) и находится в столице Республики Карелия. В послевоенные годы, в соответствии с генеральным планом застройки города 1945 года, она была перенесена с улицы Голикова ближе к центру — к проспекту Ленина.
В связи с этим «Лентранспроект» (с 1951 года — «Ленгипротранс») разработал проект нового железнодорожного вокзала, включая путевое развитие, тепловозное депо, системы автоматики, телемеханики и связи, устройства водоснабжения, теплоснабжения, энергоснабжения, электрификации, логистики с проведением полного комплекса инженерных изысканий. Вокзальный комплекс был размещен на перепаде рельефа со значительной разницей в уровнях привокзальной площади (с 1961 года — площадь Ю. Гагарина) и перрона, что позволило разделить зоны ожидания и операционных помещений.
Вокзал ввели в эксплуатацию в 1955 году. На тот момент он считался самым крупным и красивым на Кировской железной дороге (в 1959 году была включена в структуру ОЖД). Его здание выполнено в стиле позднего неоклассицизма и украшено башней с семнадцатиметровым шпилем. Основной корпус протяженностью 82 м завершается боковыми ризалитами. Архитектурное решение было отмечено благодарностью Управления архитектуры при Совете Министров Карело-Финской ССР.
Позднее работы по объекту, в частности, развитие станционного и деповского хозяйства, а также коммуникаций, были продолжены специалистами «Ленгипротранса» в 1965–1966-м, 1985-м, 1990–993-м и 2005–2008-м годах. В эти периоды по-прежнему сохранялись все принципиальные архитектурные решения, принятые ранее.