天津西站主樓是原天津西站的候車室。位于天津市紅橋區西站前街1號。始建于1909年8月，1910年12月14日投入運營，建筑風格為德式新古典主義。2009年9月至2010年5月，天津西站主樓采用滑動摩擦平移方法平移至現址，并整體抬升3.6米。今后將作為鐵路博物館永久保留。2013年被列為全國重點文物保護單位。
天津西站主樓為磚混結構的三層樓房，帶半地下室，建筑面積1900平方米。該建筑坐北朝南，正立面中部前突，呈凸字形。入口門廊立面間置四根圓形立柱，兩側階梯走道及瓶式護欄，均為青石構筑。
在京滬高鐵的建設中，為保護好這一處文物，2009年9月24日，天津西站主樓采用滑動摩擦平移方法平移至新址，這是天津市首例磚混結構建筑的平移工程。第一階段向南平移135米；10月23日，第二階段向東平移40米；11月9日上午11時，天津西站主樓完成平移，到達新址地基所在地。2010年5月4日，天津西站主樓進入整體抬升階段，由98個千斤頂將主樓抬升3.6米。天津西站主樓作為鐵路博物館永久保留，成為天津西站地區城市副中心的標志建筑之一。
天津西站主樓是中國鐵路樞紐站中保存完整、獨具特色的德式建筑，是中國鐵路發展史的見證。
2013年5月，天津西站主樓被列為第七批全國重點文物保護單位。