1880年11月28日、手宮 - 札幌間に開通した官営幌内鉄道の終点に札幌停車場として開業した。当初の建物は仮のもので、1881年12月に木造平屋建て211.3坪の新しい駅舎が完成し、翌1882年1月から使用された。同年6月には札幌から江別まで、同年12月には幌内まで、冬季を除く運行が始まった。当初は駅ではなく停車場、その長を場長と称した。

民営化によって、札幌駅は1888年の北有社を経て、1889年に北海道炭礦鉄道の手に渡った。冬季の営業中止は廃され、札幌の発展とともに駅舎が増築された。周囲に関連施設も建ち、札幌駅の規模は次第に大きくなった。1907年10月に駅舎が火災を被ったため、1908年に建て替え工事を始め、同年12月に完成した。木造2階建て838坪で、洋風の建築だった。この3代目駅舎は、現在野幌森林公園内にある北海道開拓の村に復元され、同施設の正門を兼ねている。

1910年には札幌石材馬車鉄道が北5条通経由で駅前まで延伸され、やがて駅前通にも軌道が敷かれた。1918年には改軌・電化され、札幌電気軌道停公線（のちの札幌市電西4丁目線）が、1927年には同北5条線が開業した。札幌駅4代目駅舎（1991年3月）
地上駅（4代目）時代

4代目駅舎は、駅以外の店舗と複合する民衆駅として計画され、3代目駅舎の南側に1951年から工事を始め、翌年に利用に供された。この駅舎は地下1階・地上4階の鉄筋コンクリート建築で、地下に店舗（ステーションデパート）、1階と2階の一部が駅、2階から4階が業務用（駅施設および国鉄北海道総局、国鉄分割民営化後はJR北海道本社）に使われた。1958年には貨物取り扱いを止め、旅客・荷物専用駅となり、3代目駅舎撤去跡に新1、2番線が新設された[4][5]。1965年に5階建てに増築された。1971年に札幌市営地下鉄が開業、南北線のさっぽろ駅と改札を隔てて連絡するようになり、同時に駅前を通る市電は廃止された。1972年には地下街「札幌駅名店街」（現在の「アピア」）が、1978年には駅東口に接して駅ビル「札幌エスタ」が開業した。

駅舎に面する単式ホーム1線・島式ホーム4面8線、千歳線折り返し列車が使用していた0番線の合計10線で構成されており、駅舎と各ホームは跨線橋及び地下連絡道で結ばれていた[6]。南側駅舎に地上改札のほか、地下街に直結する改札が設けられており、札幌駅名店街を経て地下鉄さっぽろ駅に直結していた。また9番線奥には複数の側線があり、主に小樽築港方面の貨物列車や回送列車が使用し、そのさらに北側には跨線橋若しくは地下道を連絡道とする北口駅舎が併設されていた。

札幌駅は、現在に至るまで北海道の交通の中心であり、1970年代初頭頃までは青函連絡船を乗り継いだ本州方面からの長距離旅客者も多くこの駅に降り立った。駅の出口に幟をもった旅館の客引きが待ち構え、降りてきた旅人に声をかけたという。しかし、次第に航空機に押され始め、1977年からは東京・札幌間の旅客利用者数で航空機が鉄道を上回るようになった。
地上駅から高架駅へ

駅前周辺開発および市内連続立体交差事業に伴い、地上駅から高架駅へ5代目駅としてリニューアルされることになり、北側側線および北口駅舎を撤去し工事を開始、現3番ホームから10番ホームまでと11番仮設ホームの完成後、1988年に高架駅として一次開業した。その後、地上の旧ホームを解体し残りの高架工事を開始、新1番および2番ホーム、ならびに駅舎南側外観を完成させ1990年に全面開業となった。その後、11番仮設ホームを解体して駅舎北側外観を完成させるとともに北口広場を整備した。なお、改札口が北側へ70m移動したことで、歩く距離が長くなったため、1990年8月30日から1998年1月27日まで、現在の大丸札幌店と札幌ステラプレイスセンターの間の通路に、動く歩道が設置された[記事 2][記事 3]。

その後、1995年頃までは旧ホーム跡地は劇場「JRシアター」やイベントスペースとして用いられたほか、西口側のスペースは月極駐車場として運用されていた。1996年に入り周辺の再開発計画が持ち上がり、旧駅舎とホーム跡地に商業施設の建設が行われることになり、準備段階として同年秋より旧駅舎が解体撤去された。1999年末より旧駅ホーム跡地に建設されていた駐車場などを閉鎖して再開発が開始され、2003年にJRタワーを含む一連の再開発施設が完成した。地上駅時代に駅舎が設置されていた場所は、現在南口広場の一部となっている。

北海道新幹線工事に関連して、2022年10月16日より1番ホームを廃止し、11番ホームの使用を開始した[JR 1]。
新幹線駅舎建設

北海道新幹線の当駅延伸に伴う北5条西1丁目と同西2丁目で実施される南口再開発事業に向けて、2020年8月5日に、札幌市とJR北海道で構成される準備組合は、「西1丁目に約255m、西2丁目に約85m」、「西1丁目に約200m、西2丁目に約150m」の2案の新駅ビルの建設を検討・構想していることを発表した[記事 4]。この内、1階にはバスターミナルが入り、西1丁目には都市間バス、西2丁目には路線バスが乗り入れる予定である[記事 5]。