Петергофская залізниця була побудована в 1850-х роках. В результаті Кримської війни грошей у держави в цей час було небагато, тому такі проекти дозволялося давати на відкуп приватним особам. Петергофского залізницю будували барон Штігліц і барон Фелейзін. На момент споруди дорога проходила тільки до Петергофа і лише через 7 років її продовжили до Оранієнбаума.

Після цього, навколо Петергофской залізниці стало швидко збільшуватися кількість заміських будинків і цей напрямок став найпопулярнішим місцем для літнього відпочинку. Пізніше, вже в 1860-1870 проклали до Таллінна через Гатчини і Нарву. Саме тоді, завдяки з'явилася зв'язку з Балтійським морем, вокзал отримав назву Балтійського. Перша назва вокзалу було Петергофский. Перший потяг з вокзалу відправився 21 липня 1857 року він складався з 14 вагонів і віз 300 пасажирів.

Будівля вокзалу (архітектор А.І., Кракау) побудовано за зразком паризького Східного вокзалу в стилі ренесанс. Петергофському напрямок було в той час найпопулярнішим серед городян і високих осіб, і це відображено в архітектурі. Один з флігелів, розташованих з боків будівлі, служив безпосередньо імператорської сім'ї. В іншому флігелі могли розташовуватися решта пасажирів, також тут були багажне відділення і готель . І в наші дні вокзал прикрашають ці флігелями з ризалітами і великий вітраж з квадратними вежами.

У 1930-х роках вокзал реконструювали в зв'язку з тим, що пасажиропотік значно збільшився. З цього ж часу він став обслуговувати тільки приміські поїзди. Заміна паровозів електричками була запланована ще на початку 20 століття, але Перша Світова війна і Жовтнева революція пересунули ці плани на більш пізній термін. Лише в 1933 році ця гілка була електрифікована і перший в Ленінградському вузлі електропоїзд виїхав до станції Лигово. Ще через чверть століття, в 1955 році біля будівлі з'явилася Балтійська станція метро, ​​прибудована до його лівого крила. В результаті, однак, порушилася первісна симетрія споруди. Уже в 2000-х роках комплекс вокзалу був відреставрований і забезпечений автоматичними турнікетами. Одна з основних пам'яток Балтійського вокзалу - годинник роботи Павла Буре, які, після зміни механічної системи на електронне табло продовжують виконувати свою функцію і сьогодні.

В даний час обслуговуванням перевезень з Балтійського вокзалу займається Санкт-Петербург-Вітебська приміська пасажирська компанія. Кількість пасажирів становить близько 3 тис. Осіб на годину. Звідси йдуть електрички в Каліщі, Псков, Івангород, Гатчини. Це один з найбільших вокзалів в Росії і другий - в Санкт-Петербурзі за обсягом приміських пасажирських перевезень.

На Балтійському вокзалі розвинені різноманітні послуги сервісу для пасажирів. Тут можна отримати довідки про перевезеннях, залишити речі в камері схову, зробити копії документів, скористатися телефоном і факсом. Є в безпосередній близькості і готелі.

Розташований Балтійський вокзал на площі, що має таку ж назву, за адресою набережна Обвідного каналу, 120.