1958年，张家口南站建成投入使用，候车室面积为900平方米，到发线共9条。

1983年，张家口南站货场建成，占地面积400亩。

1994年，张家口南站进行大规模扩建改造，工程历时近两年。

1996年，张家口南站扩建完成，在原站址东侧大约百米处建成5000多平方米的新候车大楼。

2005年，张家口市政府在张家口南站站前广场竖立一座4米多高的詹天佑铜像以示纪念。

2017年11月12日，为配合京包高速铁路京张段建设，张家口南站拆除重建，相关客货运业务暂时转移至沙岭子西站（现张家口南站）；11月15日，新建张家口南站开工。

2019年3月2日，张家口南站更名为张家口站，沙岭子西站更名为张家口南站。

2019年6月14日，张家口站主体结构基本完工；12月12日，张家口站重建完成交付；12月30日，张家口站随京包高速铁路开通投入使用；同日，张家口站启用电子客票业务，旅客可持证“刷脸进站”。

张家口站主体采用钢筋混凝土结构，屋盖为双向钢桁架形式。站房设计以“雪国境门”为设计理念，将张家口大境门的拱门与自然地貌的弧形元素加以抽象，造型意象丰富并具有动感，传达出在2022年冬奥会迎接世界八方来宾的理念。

张家口站整体采用浅色建筑材质，灵感来自于张家口地区广袤无垠的自然风光，仿佛积雪山脉映于天际，呼应冬奥主题。车站造型融入“人”字形曲线，既表达对百年京张的敬意，也为候车厅提供更多自然采光；站台雨棚采用清水混凝土雨棚柱，雨棚柱表面光滑，棱角分明，体现了“环保、节能”的设计理念。

截至2019年7月，张家口站广场总用地面积约为26.40万平方米，总建筑面积18.47万平方米。其中，北广场用地面积7.62万平方米，地上建筑面积2678.52平方米，地下建筑面积38326.76平方米。

截至2019年12月，张家口站总建筑面积约9.8万平方米，站房面积4.68万平方米。

张家口站为高架式站房，按大型旅客车站设计，采用线上候车、线下出站的客流模式。站房主体为3层结构，地下1层、地上2层。车站北广场设有地下车库、地下城市通廊、地下掉头匝道、公交站台、下落客站台。

截至2019年12月，张家口站站场规模为6台16线，设有侧式站台1座、岛式站台4座及1座军用低站台（6站台）；其中高速场3台8线位于站场北侧，主要办理京包高速铁路高速动车组列车的到发及通过；普速场3台8线位于站场南侧，主要办理京包铁路、张集铁路、丰沙铁路的普速客运列车、货运列车及军列的到发及通过。

截至2019年12月，张家口站设有自动售票机。自动售票机支持使用身份证购票，护照扫描区可以满足国外旅客的购票需求，港澳台同胞也可以使用港澳居民来往内地通行证、台湾居民来往大陆通行证实现自动购票。

截至2019年12月，张家口站设综合服务中心办理客票业务，采用开放式服务台，智能语音叫号服务。

截至2019年12月，张家口站综合服务中心设有临时乘车身份证明打印机一台，如旅客忘带证件，可前往售票处刷脸自助打印。

截至2020年1月，张家口站北广场B、C地块共设900个社会停车位，E地块地下停车场设720个社会停车位供自驾车旅客停泊。

2019年12月30日，张家口站发送旅客1万余人次。

2019年12月30日至2020年1月15日，张家口站共发送旅客7.55万人、共到达旅客7.85万人。

截至2019年12月，张家口站北广场B、C地块共设9条公交线路到发停车位，可接驳公交线路11条。

截至2020年1月，张家口站北广场B、C地块供设40个出租车待客位；落客平台设25个出租车落客位。

截至2019年12月，张家口站大厅中设有3组浮雕《纽带》《生长》《纵横》，运用了植物、高铁、长城、山、水、云、飘带、苏州码子、人字纹等元素，寓意中国铁路发展无限的可能性和永动的生命力。

张家口站南广场预计2020年内开工建设。张家口站南广场用地面积18.78万平方米，地上建筑面积74048平方米，地下建筑面积69645平方米；设有高架落客平台及送站桥、公交运营调度中心、公交车辆检修站、游客集散中心、空铁联运楼、长途客车站、长途车辆检修站、风雨连廊、枢纽配套服务楼、地下城市通廊、地下车库。

张家口地铁1号线规划与张家口站并场设置，张家口地铁2号线规划下穿张家口站站房。

2020年5月，张家口规划建设从张家口市区至张北县的张家口旅游铁路一期工程，线路自张家口站引出，连接草原天路、野狐岭、中都草原等多个游客集散点。

张家口站是2022年北京冬奥会重要交通保障设施。张家口站的投入运营，使张家口融入“首都一小时交通经济圈”，使京张同城化、交通一体化成为现实；使张家口市与全国各地的时空距离大大缩短；对张家口市与周边地区地域往来、资源共享、产业发展、经济合作、旅游发展、文化交流起到了促进作用。（张家口市人民政府 评）