Okres od 1945 r. thumb|Widok na dworzec główny w Sosnowcu (po prawej). Zdjęcie z przełomu lat 60. i 70. XX w.Po II wojnie światowej stację przyporządkowano Dyrekcji Okręgowej Kolei Państwowej w Katowicach. W latach 50. XX w. na stacji pojawiły się pierwsze pociągi elektryczne. Decyzja o elektryfikacji linii Warszawa – Katowice przez Sosnowiec Główny zapadła w połowie 1948 r. Plany elektryfikacji tej linii argumentowano koniecznością usprawnienia ruchu pasażerskiego i towarowego. Elektryfikacja przebiegała etapami, z czego odcinek Gliwice – Katowice – Sosnowiec Główny – Łazy zelektryfikowano 1 czerwca 1957 r..
Na przełomie lat 60. i 70. XX w. w ramach przebudowy Śródmieścia Sosnowca wyburzono część budynku dworca od strony północno-wschodniej, gdzie w latach 60. XX w. znajdowała się sala gimnastyczna. W miejscu wyburzonego fragmentu dworca wzniesiono budynek Centrum Obliczeniowego Informatyki Kolejowej PKP (obecnie sosnowiecki oddział „PKP Informatyka”). Przebudowano również halę główną dworca, gdzie umieszczono wejście do przejścia podziemnego na drugą stronę miasta i na perony stacji kolejowej.