Maamme ensimmäisen rautatieradan pääteaseman Hämeenlinnan tiilinen asemarakennus sijaitsee Vanajaveden tuntumassa kaupungin itälaidalla. Nykyinen, järjestyksessä toinen asemarakennus valmistui 1921 arkkitehti Thure Hällströmin suunnittelemien mukaan. Punatiilisen rakennuksen arkkitehtuuria leimaavat barokkivaikutteinen kattomuoto ja yksityiskohdat. Rakennuksen matalampaa siipiosaa on jatkettu 1960-luvulla. Asema-aukioita koristavat lehmuskujat. Asema-alueella on pieni tiilinen varastorakennus, kaksi asuinrakennusta ja harvinainen 1870-luvulta peräisin oleva puinen vaunuvaja ja siihen liittyvä samanikäinen tiilinen veturitalli. Ratapihan itäpuolella on kookas tiilimakasiini 1860-luvulta. Vanajavesi erottaa aseman kaupungin keskustasta. Rautatieaseman alue on osa Hämeenlinnan kansallista kaupunkipuistoa.
Hämeenlinnan rautatieasema on Suomen rataverkolla Hämeenlinnassa sijaitseva pääradan rautatieasema. Se on yksi Suomen vanhimpia rautatieliikennepaikkoja, sillä maan ensimmäinen rautatieosuus avattiin vuonna 1862 Helsingin ja Hämeenlinnan välille.