Lors de la tempête de décembre 1999, une partie de la toiture de la verrière extérieure de la gare a chuté et il fallut y installer par la suite des filets pour éviter tout accident. C'est en septembre 2005 que la SNCF décide de déposer la totalité des restes de la vieille couverture, l'immense carcasse restant à ciel ouvert. Maître d'œuvre et unique contributeur, Réseau ferré de France a accepté d'assumer le coût de l'installation d'une toute nouvelle verrière, non pas en polycarbonate comme il l'aurait souhaité mais en zinc et verre trempé pour préserver une authenticité, un éclairage et une résistance historique. Le surcoût pour l'installation de cette matière est estimé à 300 000 euros. Les travaux de la nouvelle verrière ont commencé en juin 2008 et le chantier devrait être terminé en juin 2009.
Piloté sur le plan opérationnel par la SNCF, et par son responsable des opérations Jean-Pierre Dupuis, ce chantier d'envergure coûtera 7,2 millions d'euros.
Très exigeant sur le plan technique, le marché a été remporté par l'entreprise Vilquin, basée à Jarnac. Sa mission consistera à débarrasser la structure d'acier de sa peinture fortement plombée, de remplacer les éléments métalliques corrodés et enfin d'installer cette nouvelle toiture en zinc et verre trempé. Les pignons, aux extrémités est et ouest, seront quant à eux bardés en polycarbonate. C'est ainsi que le hall extérieur est en grand chantier avec l'installation des échafaudages qui couvriront 6 400 m2.
Au printemps 2005, le hall « Voyageurs » a été totalement rénové, permettant une belle remise en valeur de l'architecture du bâtiment.
La rénovation de la la verrière des quais est achevée à la fin du printemps 2010.