หลังจากที่ทางรถไฟสายเหนือสร้างมาถึงเชียงใหม่ ทำให้การเดินทางจากกรุงเทพขึ้นมาเชียงใหม่ใช้เวลาไม่นานเหมือนแต่ก่อน ผู้คนจำนวนมากหันมาใช้บริการของรถไฟจึงทำให้แต่ละขบวนแออัดไปด้วยผู้โดยสาร จนบางครั้งต้องออกแรงปีนขึ้นไปนั่งบนหลังคาก็มี หลังจากนั้นทางมณฑลพายัพจึงได้สร้างสถานีรถไฟประจำเชียงใหม่ขึ้น ชาวบ้านเรียกสถานีนี้ว่า “สถานีป๋ายราง” หมายถึงที่สิ้นสุดของรางรถไฟ หลังการก่อสร้างสถานีรถไฟเชียงใหม่เสร็จก็ได้มีพิธีเปิดทำการเดินรถไฟสายเหนือขึ้นเมื่อวันที่ 1 มกราคม พ.ศ. 2464

อาคารสถานีรถไฟเชียงใหม่หลังแรก สร้างเป็นอาคารคอนกรีตเสริมเหล็กชั้นเดียว ถือได้ว่าเป็นอาคารที่สวยงามมาก เพราะเป็นประตูผ่านเข้าออกระหว่างเชียงใหม่กับต่างจังหวัดที่มีคนใช้กันมากที่สุด สถานีรถไฟเชียงใหม่หลังแรกนี้เคยถูกใช้เป็นที่รับเสด็จ ฯ พระบาทสมเด็จพระปกเกล้าเจ้าอยู่หัว รัชกาลที่ 7 และสมเด็จพระนางเจ้ารำไพพรรณี เมื่อครั้งเสด็จพระราชดำเนินประพาสมณฑลพายัพ

ในสมัยสงครามโลกครั้งที่ 2 สถานีรถไฟเชียงใหม่หลังนี้ ถูกเครื่องบินของฝ่ายสัมพันธมิตรทิ้งระเบิดพังพินาศไปพร้อมกับชีวิตคนนับร้อย รวมทั้งอาคารบ้านเรือน โกดังเก็บสินค้าที่อยู่ในบริเวณใกล้เคียงราบเรียบไปหมดเมื่อวันที่ 21 ธันวาคม พ.ศ. 2486 หลังจากสถานีเชียงใหม่ถูกระเบิด ทางราชการต้องประกาศงดใช้สถานีรถไฟแห่งนี้ไปหลายปี ผู้โดยสารที่เดินทางโดยรถไฟต้องไปขึ้นลงที่สถานีป่าเส้า จังหวัดลำพูนแทน ต่อมาเมื่อสงครามสงบแล้วจึงได้สร้างสถานีรถไฟขึ้นมาใหม่ในที่เดิมในปี พ.ศ. 2488 และเปิดอีกครั้งในปี พ.ศ. 2491 และใช้มาจนถึงปัจจุบัน [2]