Die Lage an der Seenplatte und das Zaudern der Verantwortlichen verhinderten, dass Schwerin ein großer Eisenbahnknoten wurde. Seit 1847 konnte man per Bahn nur nach Hagenow reisen und hatte dort Anschluss an die Berlin-Hamburger Eisenbahn. Es folgten die Strecken von Schwerin nach Wismar (1848), nach Rostock und Güstrow (1850) und erst 1870 – über Bad Kleinen – nach Lübeck.
Für die Strecken nach Crivitz und Ludwigslust (1888) wurde der Hauptbahnhof erweitert und bekam 1888/89 unter Leitung von Regierungsbaumeister Ernst Moeller das heutige Empfangsgebäude. 1897 folgte die Strecke nach Rehna. Von 2002 bis 2005 wurde der Hauptbahnhof modernisiert, dabei der 1927 eingeweihte Bahnsteigtunnel nach Westen verlängert. Damit wurde der Fußgängertunnel von 1889 geschlossen; nur die Eingangshäuschen blieben stehen. Das Haus der Großherzoglichen General-Eisenbahndirektion gegenüber und der Güterbahnhof am Medeweger See entstanden 1898.
