La gare fut mise en service le 3 juillet 1994 en même temps que le tronçon de ligne nouvelle de 115 km entre Montanay (nord de Lyon) et Saint-Marcel-lès-Valence.
La gare ressemble à un oiseau et apparaît comme une figure emblématique donnant à l'aéroport une identité plus identifiable, encore amplifiée par le nom de l'aéroport, renommé Saint Exupéry (anciennement Satolas, le nom de la commune voisine).
Architecture
La gare, conçue par l'architecte espagnol Santiago Calatrava associé à l'agence d'étude des gares de la SNCF, est un ouvrage en béton armé couvert d'un toit en acier et souvent perçu comme un oiseau prenant son envol.
La gare comprend cinq voies en tranchée et s'étend sur 500 m de long et 50 m de large. Les deux voies centrales sont isolées dans le « tube 300 » et sont parcourues par les trains pouvant être à pleine vitesse (300 km/h), les trois voies latérales desservent deux quais disposés de part et d'autre du tube central. Du côté ouest, une réserve de terrains a été prévue pour une future liaison ferrée avec le centre de Lyon et est utilisée par le tramway express Rhônexpress. Alors que côté ouest (direction Paris), les deux voies à quai sont posées, côté est (vers le sud), une seule voie est posée ; l'emplacement de la deuxièmes est réservé, et le quai est construit en prévision de cette voie.
Au niveau du sol, au-dessus du tube central, un espace déambulatoire de 300 m de long permet aux voyageurs d'accéder aux deux quais par des batteries d'escaliers mécaniques. L'ensemble est recouvert sur toute sa longueur d'un toit cylindrique en béton (400 m de long sur 53 m de large) muni de nombreuses verrières en forme de pyramides pour l'éclairage naturel.
Le hall central situé transversalement à cet ensemble est recouvert d'une grande structure métallique formant deux ailes évasées de part et d'autre.
Construction de la gare
La construction fut placée sous la maîtrise d'ouvrage conjointe de la SNCF, du conseil régional Rhône-Alpes, du conseil général du Rhône et de la CCI de Lyon. Son coût total a été chiffré à 750 millions de francs de l'époque, dont 270 à la charge de la région.
