Przez stację przechodzą następujące linie kolejowe:
numer relacja elektryfikacja status Kraków Główny – Medyka Tarnów – Leluchów Tarnów – Szczucin używana sporadycznie w ruchu towarowym
Gmach dworcowy Obecny gmach dworcowy powstał w okresie 1906–1910 w oparciu o projekt Ernsta Baudischa z Ministerstwa Kolei Żelaznych w Wiedniu. Wcześniej według tego samego projektu powstał dworzec w Stanisławowie.
W 1915 w wyniku działań wojennych budynek dworca uległ uszkodzeniu1856 – 2016. 160 lat kolei w Tarnowie..
28 sierpnia 1939 został przeprowadzony zamach bombowy na tarnowskim dworcu. Jego autorem był Antoni Guzy, Polak współpracujący z Niemcami. Wskutek wybuchu śmierć poniosło 20 osób, a 35 odniosło obrażenia.
W godzinach porannych 14 czerwca 1940 z Tarnowa wyruszył pierwszy masowy transport więźniów do KL Auschwitz. W 70. rocznicę tego wydarzenia na dworcu odsłonięto pomnik Pamięci I Transportu Więźniów do KL Auschwitz. Umieszczono na nim nazwiska 728 więźniów. W latach 2007–2010 budynek dworca, wraz z terenem przylegającym, poddany został generalnemu remontowi. Prowadzono go w uzgodnieniu z konserwatorem zabytków. Zakończenie remontu oraz uroczyste otwarcie odbyło się 13 listopada 2010.