Se construyó al estilo de un palacete neorrenacentista combinando los estilos mudéjar y plateresco, recubierto de azulejos, ladrillos a la vista y rejas. Los andenes se protegieron por una gran cubierta de metal y cristal. Hay que señalar que el edificio ha sufrido restauraciones posteriores que apenas han cambiado su aspecto.
Se debe a Aníbal González, el arquitecto de la Plaza de España de Sevilla. Utilizando un anteproyecto de Castellón Ortega, defensor del ferrocarril Jerez - Villamartín - Setenil, que incluía también una propuesta de urbanización del entorno y apertura de nuevas calles. Diseñó una fachada dividida en tres pórticos y cinco torres, dos presidiendo la entrada principal. Este arquitecto fue el mismo que diseño el edificio conocido como el Gallo Azul para la empresa Pedro Domecq en la esquina de la calle Larga con Santa María.
Construida entre 1927 y 1931, su importancia arquitectónica de característica monumental es tal que se ha tramitado su protección como Bien de Interés Cultural. Hubo períodos de paralización de las obras por cuestiones económicas o errores en los proyectos, por lo que se hicieron variaciones en dos ocasiones.
Destaca una torre central en la fachada que alberga el reloj principal de la estación aunque no es la única. Hay cuatro torres más sobre la misma fachada: dos que escoltan a la principal y dos en los extremos del edificio. Destacan el gusto en la combinación de la piedra y el ladrillo, la artesanía en el hierro de las rejas y la decoración en los azulejos, que representan alegorías locales, a la industria del vino, al progreso y escudos locales y regionales presididos por el de España usado durante la Segunda República. La decoración de los andenes está diseñada en dos tonos: unos azules y otros a todo color con motivos heráldicos y mitológicos..
Son tres edificios con estación de pasajeros, servicios y nave auxiliar. Su fachada mide 90 metros con tres pórticos. Los laterales constan de siete arcos de ladrillos rojos sobre estrechos pilares y capiteles estilizados. Sobre ellos aparecen azulejos de los talleres Mensaque Rodríguez y Compañía. Su decoración incluye formas vegetales, antropomorfas y medallones. El siguiente piso tiene grupos de ventanas rematado por un antepecho que combina ladrillo y piedra en forma de volutas.
El antepecho de una fachada es su parte más alta, la coronación de la fachada, generalmente en forma de barandilla o murete alrededor del edificio, que salvaguarda la cubierta.
Voluta es un adorno arquitectónico en forma de espiral.
Tejaroz es un alero del tejado o un tejadillo construido sobre una puerta o ventana.
Reserva de tracción a vapor junto a la estación de Jerez, donde está la actual estación de autobuses.
Para la fachada central el arquitecto utiliza piedra para los arcos y pilares con intención de darle carácter monumental. Como se puede ver en esta foto las torres fueron mutiladas en una reforma posterior, quitando el doble tejaroz de influencia nazarí.