История Северного вокзала (Estación del Norte на карте) началась в 1852 году, когда было принято решение о строительстве железнодорожной линии Сарагосса-Барселона. Конкурс выиграла одноименная железнодорожная компания,получившая под строительство конечной станции землю, принадлежащую ранее военным - Форту Пио и Цитадели. Строительство линии продолжалось почти 10 лет, и здание вокзала начали возводить ближе к его завершению. Работы под руководством инженера Пера Пуигдоллерса (Pere Andrés Puigdollers) начались в 1861 году, открытие состоялось 21 мая 1862 года. Тогда же вокзал и получил свое нынешнее имя.

В начале нового века здание реконструировали - в 1910 году над путями была сооружена кровля на стальном каркасе, а в 1912 был обновлен фасад. Проект выполнен Деметрио Рибесом (Demetrio Ribes), автором вокзала Эстасьён Норте в Валенсии. В 1941 году железные дороги Испании были национализированы и вокзал стал называться Барселона-Виланова (RENFE Barcelona-Vilanova).

В 1972 году было принято решение о закрытии станции, так как основной пассажиропоток шел через большой вокзал Эстасьён де Франсиа (Estación de Francia), открытый в 1929 году. Последний поезд от перрона Эстасьён Норте отправился в Мадрид в 10 часов вечера 23 сентября 1972 года.

После закрытия движения здание пустовало больше 10 лет, пока администрация Барселоны не выкупила у RENFE здание с прилегающими территориями. Власти планировали использовать здание под междугородний автобусный терминал, но проект не был реализован. В 1987 году применение старому вокзалу нашел Оргкомитет Олимпийских игр в Барселоне, предложив использовать его в качестве спортивной арены для настольного тенниса. Работы велись под руководством архитекторов Энрика Тоуса и Жузепа Фрагса (Enric Tous, Josep Maria Fargas), проект включал и благоустройство прилегающей территории, где был разбит парк скультур художницы Беверли Пеппер. В ноябре 1991 года новое спортивное сооружение приняло Командный кубок мира по настольному теннису. После Олимпиады, в ноябре 1902 года автовокзал все же был открыт, заняв левое крыло здания, а теннисный стадион стал муниципальным спортивным комплексом.

В настоящее время в окрестностях вокзала сформировался транспортный узел, состоящий из междугороднего автовокзала, станции метро Estación de Arco de Triunfo, где сходятся три линии и станции региональной железнодорожной линии R12 Оспиталет- Лейда На месте подъездных путей Северного вокзала также построен стадион, принадлежащий муниципальному спорткомплексу.