La actual estación del ferrocarril de Sóller está ubicada en un edificio datado en 1606, que contaba también con una antigua torre de defensa contra los ataques corsarios que sufrían las costas mallorquinas. El edificio fue adquirido por la empresa a principios del siglo XX y reformado para adaptarlo a las necesidades ferroviarias.
Aunque se mantuvo parte de la fachada exterior, fue en el interior de la estación donde se realizaron obras que siguen el estilo modernista. El estilo “art nouveau” llega a todos los rincones e incluso están decorados los pomos de las puertas. Destaca, en el hall, el detalle del soporte de hierro del collar de la cisterna con forma de palma y la cúpula de vidrio de la que cuelga una lámpara de hierro con ornamentación floral. Las ventanas muestran un trabajo en hierro forjado muy elaborado, con decoración a base de motivos florales. La estructura de hierro del edificio se puede ver en la cubierta de la estación y en las columnas de la cafetería.
En el andén destacan los detalles: el reloj, la campana, los faroles, los bancos y otros objetos de época, que la Compañía del Ferrocarril ha preservado escrupulosamente. En el lateral hay adosado un cuerpo poligonal de dos plantas y cubierta de cinco vertientes. La planta baja presenta seis amplias ventanas verticales con arco de medio punto, que ocupan gran parte del lienzo de la fachada y están separadas por columnas empotradas hechas de esquinas de marés. La primera planta sigue la estructura inferior y está separada de ésta por una cornisa, pero en lugar de paredes entre columnas presenta grandes aberturas acristaladas y protegidas por una balconada intercolumnar de marés.
En la fachada figuran dos lápidas: una dedicada al poeta Josep Lluís Pons i Gallarza (1823-1894), y la otra a Jeroni Estades i Llabrés (1860-1932), gran impulsor de la Compañía del Ferrocarril de Sóller y realizada por el escultor catalán Josep Llimona.