因为西安火车站太破旧，上一次大规模改造是在1984年，此后就再也没有改造过。作为连接中国西北西南和华北华东的铁路枢纽，也是全国唯三可以通达大陆所有省会直辖市的火车站西安站客流量越来越大，已经严重不堪重负，候车室小，设施陈旧，环境恶劣。早在2005年西安市政府就提出火车站改扩建的计划，但由于情况复杂，具体规划方案更改多次，一直得不到铁道部批复，一直到2014年才正式得到铁总和陕西省的批复。而此时国内其他老旧的火车站要么都已改造完毕，要么客流量没有西安站这么大，改造难度也相对小。