El 28 de junio de 1880, Alfonso XII y Luis I de Portugal llegaron a la ciudad para inaugurar la primera estación que tuvo la capital, en lo que hoy es el polígono Moctezuma. El recinto tendría vigencia hasta los años 60 y el último tren que entró y salió de su interior era un automotor procedente de Badajoz. Fue en noviembre de 1958 cuando el general Vigón visitó esta estación, ya considerada en Cáceres como "vieja y anquilosada", según reflejan las crónicas periodísticas de la época, y se agilizan los trámites del traslado. Y así se hizo. El 26 de marzo de 1963, año en que asesinan a Calvo Sotelo y ya se hablaba de Pelé como el mejor jugador de fútbol del mundo, entra en funcionamiento la actual estación de la carretera de Mérida. La obra costó 64 millones de pesetas. Sus instalaciones constaban de ocho kilómetros de vías y estaban concebidas para trenes de hasta 500 metros.
El conjunto presentaba tres vías de andén y otras tres más para formación de trenes, una de playa y otras cuatro para servicios de muelles. También se construyeron dos variantes de carretera y se suprimió el antiguo paso a nivel de la carretera de Mérida. La nueva obra hizo que los andenes de la vieja estación quedaran desiertos y que a lo lejos se contemplara aún más alta la Torre de Cáceres, que en aquellos momentos era el más moderno y elevado edificio de la capital cacereña.
El diseño de la fachada de la estación actual fue obra del arquitecto municipal Angel Pérez Rodríguez. Ricardo Allué fue el ingeniero y el alcalde de Cáceres era entonces Casto Gómez. El primer tren se apeó a las cuatro de la tarde. Dicen que cientos de cacereños acudieron a verle llegar y que los autobuses urbanos reducieron sus precios. Ese mismo año, el 20 de julio, se inauguró la estación de autobuses.
