El autor Gonzalo Garcival en su libro: “Monumentos, tesoros, y lugares de España. Estaciones de Ferrocarril” hace una descripción cuidada y entendida de los detalles arquitectónicos más representativos de esta estación: “La vieja ciudad del Duero tiene conciencia de su alhaja de la arquitectura casticista o historicista. [..] Toda una fábrica que puede esquematizarse así: dos cuerpos laterales y uno central, que flanquean cuatro torres cuadradas, totalizando una fachada de 88 metros de largo. Arcadas de inspiración renacentista dan acceso a las distintas dependencias, y en idéntico estilo se resuelven las balaustradas y ventanales de la primera planta. En la parte superior, arcadas y antepechos calados que recuerdan el estilo gótico tardío. El cuerpo central, de porte edificio, delata la sobria arrogancia de las plazas mayores de Castilla, con reloj en la montera, y la notoriedad de las casas consistoriales. Bien encarada al núcleo urbano y salvaguardada con estupendo enrejado de la plaza antepuesta, -cruce de animadas vías urbanas- donde el escultor local Coomonte alzó una llamativa farola”.
En su fachada permanece un relieve de los Reyes Católicos. Los laterales presentan vanos adintelados al estilo del palacio de Monterrey, enmarcados con pilastras y dinteles decorados. Una crestería remata todo el edificio.
