Залізничний вокзал станції Новий Петергоф являє собою пам'ятник архітектури федерального значення. На початку літа 1857 року було відкрито постійний рух пасажирських поїздів Санкт-Петербург – Петергоф. Ті, хто в перший раз відвідував Петергоф, захоплювався грандіозною будівлею залізничного вокзалу, про якого в газеті «Північна бджола» за 20 серпня 1857 року писалося, що це витончене будівля відкривається погляду пасажирів у всій своїй красі. Над готичної колонадою «на 16 сажнів» височить чудова вежа, завершальна враження. Люди, що побували «на всіх залізницях Європи, стверджують, що ніде не бачили станції, побудованої з таким смаком і ефектом».

Будівля петергофського вокзалу було побудовано в стилі псевдоготики в 1854-1857-х роках за планом архітектора Миколи Леонтійовича Бенуа (1813-1898). Центральну частину вокзалу (дебаркадер) перекривають металеві ферми. Західний фасад будівлі представлений у вигляді 4-ехъярусной вежі, по боках якої розташовані стрілчасті арки для пересування складів. Над арками зведені лоджії з елегантною готичної колонадою. Стіни вежі прорізають вузькі стрілчасті вікна, а вінчають їх ажурні парапети з пінаклі. До об'єму, який виділяється вежею, приєднані 2-ухэтажные корпусу з приміщеннями для персоналу та пасажирів.

Фасад вокзалу з південного боку має 3-ехпролетный портик, який веде у великий зал, зі стрілчастими склепіннями, що базуються на могутніх стовпах. Північний фасад будівлі має широкі, стрільчасті прорізи, відокремлені один від іншого контрфорсами.

Всі деталі будівлі носять нарочито готичний характер. Хоча романтичні, піднесені середньовічні архітектурні форми повністю підкоряються його практичному призначенню. Це, по своїй раціональності, зразкове будівля приміської залізниці.

Мало кому відомо, що будівля вокзалу не добудовано. За планом передбачалося, що великі за своїми розмірами дверні і віконні, готичного малюнка, плетіння повинні були бути виготовлені з литого чавуну. Поспіхом їх зробили з дерева. Крім того, в липні 1893 року архітектурної громадськістю відзначалося 80-річчя Н.Л. Бенуа. В дружніх розмовах не обійшлося без спогадів про колишню великій роботі ювіляра. У газеті «Тиждень будівельника» від 11 липня 1893 року писалося, що петергофський вокзал, який, безсумнівно, можна вважати одним з кращих будівель в Росії, побудованому у готичному стилі, «виявляється незавершеним». По фасадах у багатьох частинах відсутні шпилі, які передбачалися за первісним проектом. Коли Н.Л. Бенуа звернувся до керуючого дорогою з проханням дати 1600 рублів на виливок шпилів з чавуну, то той поцікавився про дохід з цієї суми. Архітектор відповів, що ніякого доходу не буде, тоді керуючий вирішив залишити фасад без шпилів». У такому вигляді петергофський залізничний вокзал і залишився.