L'Empereur Napoléon III et l'Impératrice Eugénie sont du voyage. Pour terminer la voie ferrée dans les temps, on a utilisé des prisonniers autrichiens de la bataille de Solférino pour la main d'oeuvre.
Dès 1913, les caténaires se tendent au-dessus des voies d’abord en courant alternatif puis en courant continu (1922).
Les lignes de chemin de fer du Sud Ouest étaient gérées auparavant par la Compagnie des Chemins de Fer du Midi (avant de fusionner en 1932 avec d'autres compagnies pour former Paris-Orléans-Midi puis la SNCF).
En 1945, Le parcours Tarbes-Paris demande de 18 à 20 heures.
Le TGV arrive à Tarbes en juin 1990. Il faut aujourd'hui 5 heures pour relier Tarbes à Paris.
Le bâtiment a été modernisé en 1988 pour s’intégrer dans le réseau TGV. L’esprit était d’associer le marbre gris des Pyrénées avec le bleu de l’Atlantique.