Obnova budovy začne v roce 2020 a potrvá tři roky. Bude stát půl miliardy korun.
Práce na secesní budově budou zahrnovat rekonstrukci obvodového pláště, střechy, interiéru nebo modernizace veřejně přístupných prostor. Cílem je vybudovat nové nebo zrekonstruovat současné komerční prostory a prostory pro cestující ve stylu moderních evropských nádraží. Podmínkou je, že nádraží nezmění podobu, kterou mu vtiskl v roce 1907 architekt Rudolf Štech.
O rok dříve než obnova budovy má podle Plzeňského deníku skončit modernizace takzvaného plzeňského uzlu, která zahrnuje okolí – nástupiště, kolejiště a mosty.