Вид вокзала с привокзальной площади после реконструкции в конце 90-х годов XIX века (в эпоху Сызрано-Вяземской ж/д с 1890 г.).
История вокзала ст. Пенза I начинается со строительства Моршанско-Сызранской железной дороги в 1872 г.
При проектировании трассы решался вопрос о месте расположения станции в Пензе и, соответственно, расположения вокзала на территории станции. Под станционную площадку была выбрана северная окраина Пензы близ Ярмарочной площади. Так удобнее было расположить всю станционную инфраструктуру: паровозное и вагонное хозяйство, экипировочные сооружения, грузовой двор, восточную и западную горловины с входными стрелками, вокзал.
Вид вокзала со стороны путей, после реконструкции конца XIX века. Фото с открытки начала XX века.
«Пензенские губернские ведомости» о строительстве вокзала сообщали в августе 1873 года:
«19 августа 1873 г. поблизости от паровозного сарая в торжественной обстановке было заложено здание вокзала. Событие это, одно из самых интересных и резко выдающихся из обыкновенной колеи нашей провинциальной жизни, без сомнения надолго останется в памяти всех очевидцев.
С самого раннего утра, несмотря на ненастную дождливую погоду, в городе заметно было какое-то особенное оживление. Извозчики, пользуясь случаем, за самые незначительные переезды ломили высокую плату, большинство же, подряженные ещё накануне, вовсе не выезжали на биржу.
Все служащие при постройке дороги, чернорабочие, равно и гости, приглашённые на освящение, в 12 часов собрались внутри начатого здания пассажирского вокзала на молебствие с водосвятием.
По окончании молебствия главный инженер строящейся линии Пётр Антонович Борейша по старинному русскому обычаю пригласил всех присутствующих духовных и светских лиц откушать хлеба-соли. Рабочим, землекопам и каменщикам также была предложена закуска и чарка».
Вокзал был построен и сдан в эксплуатацию к открытию Моршанско-Сызранской железной дороги в октябре 1874 г.
На Моршанско-Сызранской железной дороге было 2 каменных вокзала – это вокзалы первого класса в Пензе и Сызрани, построенные по одному проекту, и потому они были вокзалами-близнецами. Остальные вокзалы были 2, 3 и 4-го классов – деревянные.
Вокзал состоял из центрального ризалита с главным вестибюлем и боковыми крыльями, где находились зал ожидания, ресторан и различные службы: кассы, почтово-телеграфная контора, багажное отделение.
Нужно заметить, что уже в ту пору – во второй половине XIX в. – имелись скорые поезда, которые двигались весьма спешно, останавливаясь, как и современные, только на крупных станциях, а стоянки их были кратковременны – всего несколько минут.
Были товаро-пассажирские поезда, которые останавливались на каждой станции и разъезде. Причём порой продолжительность стоянки достигала нескольких часов, ведь товарные вагоны такого поезда разгружали и грузили в них перевозимые товары.
Вагонов-ресторанов в поездах того времени не было и в помине, появились они позднее. Поэтому на любой мало-мальски значимой станции имелся буфет, а на более крупных – ресторан.
Поезда дальнего следования обязательно имели в графике движения длительные остановки на крупных станциях. Это делалось для того, чтобы пассажиры могли посетить станционный ресторан и перекусить.
Боковые крылья, пристроенные позже (в конце XIX века в эпоху Сызрано-Вяземской железной дороги), завершались двухэтажными флигелями, в которых располагались служебные помещения (кабинет и квартира начальника станции, помещение дежурного по станции, полицейский участок и другие службы).
Особенностью Пензенского вокзала была часовня, посвященная Царю-Освободителю Александру II. Она располагалась в центральной части вокзала со стороны Привокзальной площади. Вход в часовню был предусмотрен из вестибюля вокзала, а на наружной стене висел большой парадный портрет императора.
При постройке вокзала в 1873–1874 гг. этой часовни, естественно, не было. А после цареубийства в 1881 г. появилась идея увековечить память об Александре II, при котором и строилась Моршанско-Сызранская железная дорога.
Вокзал был построен в эклектическом стиле. В нём присутствуют некоторые черты, свойственные классическому стилю, – это и симметричная компоновка здания, рустованные стены под камень, и арочные окна с замковым камнем, и пилястры, окаймляющие вход.
Но здесь нет уже той строгости классического стиля, которой отличались, к примеру, постройки Николаевской железной дороги, дух времени стал другим.
Свойственное эклектизму смешение элементов различных стилей хорошо заметно в архитектуре здания Пензенского вокзала. Высокие окна напоминали постройки периода барокко, когда в первых этажах устраивались окна-двери, начинавшиеся от самой земли.
Купол, венчавший центральный ризалит здания, тоже дань эклектике. Он имел сложную форму, смахивая на русские постройки XIX века, и не был похож на луковичные купола периода барокко и круглые купола эпохи классицизма.
Автором проекта Пензенского вокзала являлся главный архитектор Моршанско-Сызранской железной дороги Николай Максимилианович Бихеле (1830–1896 гг.) К тому времени Н. М. Бихеле, получивший в 1870 г. звание инженера-архитектора и ставший членом Петербургского общества архитекторов, уже имел достаточный опыт практической работы. Он участвовал в постройке нескольких зданий в Петербурге, а также памятника Екатерине II. В Петербурге сохранилось несколько зданий, возведённых по проектам Николая Бихеле.
Рост объёмов пассажирских перевозок в последующие годы не раз вынуждал реконструировать Пензенский вокзал. Здание и удлиняли, и надстраивали.
Последняя значительная реконструкция старого Пензенского вокзала произошла в 1922–1923 гг., когда над центральным ризалитом был надстроен второй этаж для телеграфной службы. 
Торжественное открытие надстройки 2-го этажа на вокзале ст. Пенза-1 после реконструкции 1922-1923 гг.
Нужно отметить, что при аналогичных реконструкциях Сызранского вокзала не была пристроена часовня, второй этаж над центральным ризалитом не надстраивался, и Сызранский вокзал до сих пор остался в варианте реконструкции конца XIX века.
Вокзал Пенза-1 в середине 60-х годов. Фото из архива Александра Назарова
Еще одной особенностью Пензенского вокзала было то, что все его залы были украшены большими картинами русских и советских художников. Такое оформление сближало его с картинной галереей и церковными росписями.
Во второй половине 60-х годов XX в. было принято правительственное решение о строительстве новых вокзалов в Ульяновске и на станции Пенза I к 100-летию В. И. Ленина по схожим проектам. В Ульяновске новый вокзал построили и открыли в 1970 г.
В Пензе снос старого вокзала начался в 1969 г., и в начале 70-х годов началось строительство нового, которое продолжалось до конца 1974 г.
Ломают старый вокзал. Фото Владимира Елшанского
В марте 1975 г. было сдано в эксплуатацию новое здание вокзала ст. Пенза I. Это здание характерно по своему облику для периода индустриального строительства.
Используется большой объём сборного железобетона в девятиэтажном здании гостиницы вокзала, простые формы вытянутых в длину параллелепипедов двух залов ожидания. Эффектному восприятию здания вокзала способствует асимметричная его компоновка, сочетание относительно невысокой и сильно вытянутой в длину восточной части здания с устремленным ввысь корпусом гостиницы, большая площадь остекления делает вокзал очень светлым и обеспечивает зрительную связь его внутренних помещений с внешней средой.
Вокзал Пенза I, 24 июня 2012 г. Фото Даниила Мануйлова
Группа строителей, возводивших здание нового вокзала, – главный инженер Пензенского отделения Куйбышевской железной дороги Конашёнок, старший производитель работ Незнанов и бригадир штукатуров строительно-монтажного поезда Юртаев – была удостоена Государственной премии РСФСР за заслуги в области архитектуры.
В 2012 г. к 350-летию Пензы вокзал был реконструирован. Были заменены оконные рамы и двери, а снаружи стены обшили сайдингом, также были заменены механические часы на электронные на здании гостиницы.
