Powstanie Dworca Wschodniego wiąże się z budową Kolei Warszawsko-Terespolskiej, w ramach której w roku 1866 oddano do użytku Dworzec Terespolski (zwany także Dworcem Brzeskim), położony mniej więcej w połowie drogi między obecnym dworcem a ul. Targową.
Dworzec obsługiwał głównie pociągi jadące w kierunku Brześcia i Lublina. Jako jeden z nielicznych warszawskich dworców uniknął w 1915 roku większych zniszczeń ze strony wycofujących się wojsk rosyjskich.
Podczas przebudowy Warszawskiego Węzła Kolejowego rozpoczętej w 1919 roku dworzec został przebudowany i od roku 1933 stał się elementem warszawskiej linii średnicowej.
W pierwszych dniach września 1939 roku dworzec był wielokrotnie bombardowany, wielu ewakuujących się mieszkańców Warszawy zostało rannych. Pomoc niosły im warszawskie harcerki i uczennice, z których część zginęła w kolejnych bombardowaniach. Ich pamięci poświęcony jest głaz ustawiony naprzeciwko jednego z wejść do dworca od strony ul. Kijowskiej. Piszemy o tym tutaj Bohaterskie harcerki
W 1944 roku dotychczasowy budynek został zniszczony. Po wojnie, w ramach przebudowy Pragi w 1969 roku, oddano do użytku nowy dworzec zaprojektowany przez polskich architektów Arseniusza Romanowicza i Piotr Szymaniaka, przesunięty na wschód o kilkaset metrów.
Przez kilka lat, aż do wybudowania Dworca Centralnego, Dworzec Wschodni był najnowocześniejszą i najbardziej reprezentacyjną budowlą tego typu w Warszawie. Później stopniowo, przez brak remontów, popadał w ruinę.
Dworzec Wschodni został kompleksowo zmodernizowany w latach 2011-2012. Dziś kompleks dworca stanowi ciekawą realizację architektoniczną, w skład której wchodzą zlokalizowana od strony ulicy Kijowskiej hala obsługi ruchu dalekobieżnego oraz znajdujące się od strony ulicy Lubelskiej pawilon obsługujący pasażerów kolei podmiejskiej oraz budynek biurowy. Komunikację pomiędzy obydwiema częściami dworca i peronami zapewniają trzy tunele.
Od 10 listopada 2020 roku Dworzec nosi imię Romana Dmowskiego.
Warszawa Wschodnia jest jedną z największych stacji pasażerskich w kraju i obsługuje ponad 17 mln pasażerów rocznie.
