国家“七五”重点工程沈阳北站1990年12月22日正式通车。这项工程于1986年11月6日奠基动工，历经4年建设，车站占地1545亩，包括站房、列车到发尝客车机车折返段、客车技术作业站、区间线路改接等5个部分，总投资近3亿元。这个现代化的车站建设速度快、质量好、规模大、功能全，可与德国的汉堡、荷兰的鹿特丹等大火车站媲美。沈阳北站是社会主义大协作的产物，参加建设的有中国人民解放军驻沈部队、铁道部第三设计院东北设计院、沈阳第三建筑工程公司和来自社会各单位参加义务劳动的群众。建设者们有的牺牲休息日，有的推迟婚嫁期，克服种种困难，把美好的蓝图很快变成了现实。

沈阳北站客站共占地103万m2，综合站房建筑面积6.6万m2。沈阳北站是中国首次在大型客运站站房采用综合站房形式：集购票、托运行李、候车、乘车、参观、购物、就餐、娱乐、休息于一体建筑。综合站房的服务楼外观呈弧形，面宽136m，高60m，地下2层，地上16层，建筑面积3.6万m2。车站除有客车的到发站场外，还有客车机车折返段、机车中检临修库、机车燃油储油库、卸油线、客车技术作业站以及客车车辆整备线。沈阳北站的建成，改变了过去单纯的客运服务功能为较完备的综合服务功能。