שורשיה של תחנה הרכבת "תחנת תל אביב" – ("בית הדר") הם במסילה הצבאית הקלה (ברוחב 60 ס"מ) שהניח הצבא הבריטי בתחילת שנת 1918 מנמל יפו לתחנת הרכבת ביפו ומשם לתחנת לוד, לאורך תוואי קו יפו-ירושלים המקורי, שמסילתו פורקה שנים ספורות קודם לכן. בנקודה הצפונית ביותר של קו מסילה זו כ2.5 -3 ק"מ ק"מ מזרחית צפונית לתחנת יפו, נבנה צומת שנקרא 'צומת סרונה', (Sarona) וממנה נסללה שלוחה צפונה לעבר החזית הצפונית, וכנראה שאחרי המלחמה(מלחמת העולם הראשונה) החלו לעצור בצומת סרונה גם הרכבות הצבאיות לטובת שירות לתושבי האזור. מספר חן מלינג: "במחצית השנייה של 1920 שודרג הקטע תחנת יפו-תחנת לוד ולאורכו הונחה מסילה ברוחב תקני (143.5) כדי להתחבר אל המסילות שהניחו הבריטים בזמן המלחמה. שדרוג זה נחנך ב-5 באוקטובר 1920, חמישה ימים לאחר העברת הרכבות לשליטה אזרחית, תחת המשרד הממשלתי Palestine Railways (בקיצור: PR). באותו יום שונה שם התחנה מצומת סרונה ל-'תל אביב' – ודיווח על כך מופיע בעיתון המתעד של ממשלת המנדט (Palestine Gazette). בשלב מוקדם בקיומה של תחנת תל אביב הוקם בה רציף קצר ומבנה חצי-מאולתר משאריות של הצבא הבריטי. מנהל מוזאון הרכבת חן מלינג שלח אלי גלויה מתוך אוסף ד"ר ירמיהו רימון, שבו נראית התחנה עם רציף ומבנה מאולתר. בסביבות שנת 1925 שודרג הבניין לבניין קבע, וניתן לראותו בתמונה מאוסף משפחת ארפד גוט. ביום 26.3.1924 נכנסה לתחנת תל אביב רכבת שהגיעה מלוד ועליה המשורר חיים נחמן ביאליק ששב מאירופה הוא הפליג מנמל טרייסטה לאלכסנדריה ומשם ברכבת ללוד ולתל אביב. המונים המתינו לו ברציף התחנה וקיבלו פניו בחום ובאהבה. עם הגידול במספר תושבי תל אביב ויישובי הארץ האחרים הגיע העומס בתחנה (ששטחה קטן יחסית) לרמה כזאת שנדרשה הרחבת התחנה ושדרוג מקיף שלה .כחלק מהרחבת התחנה הוחלט להוציא את פעילות הנוסעים לאתר חדש כ-350 מטרים דרומית מזרחית לתחנה המקורית ולהשאיר בתחנה המקורית רק את פעילות המטענים. לצורך כך נבנה בשנים 1937-1936 על הרציף הישן מבנה חד קומתי גדול חדש, ובו מחסנים למטען כללי ולמכס. המבנה באורך של כ-50 מטרים נבנה על הרציף לצד מסילת הרכבת שחלפה מצפון לו. בחזיתו הדרומית התנוסס הכיתוב "בית המכס" בשלוש שפות: עברית, אנגלית וערבית. הכתובות אגב נותרו עד היום על המבנה. "בית המכס" ששרד עד היום הוא החלק ה-'עליון' של הסככה הגדולה והמעוקלת בצידה השמאלי של התחנה. הצורך בבית מכס בתחנה נבע מקיום ייצוא וייבוא ברכבת, בתחילה ממצרים ובשנות ה-40 גם ממדינות אחרות. גם בתחנת חשובות אחרות בארץ היו מתקנים של המכס. במקביל לבניית בית המכס הוקם בשנת 1937 במרחק כ-350 מטרים דרומית מזרחית לבית המכס בצומת הרחובות הרכבת 22 פינת דרך פ"ת 19 (כיום דרך בגין). רציף באורך של כ-100 מטר עבור הנוסעים בלבד. בתחילת שנות ה-40 עם פתיחת תחנה האוטובוסים המרכזית של תל אביב (לימים התחנה המרכזית הישנה) גדל מספר הנוסעים בתחנת רכבת תל אביב, בשל קרבתה לתחנת האוטובוסים הגדולה אליה הגיעו מכל רחבי הארץ. ומרחק ההליכה הקצר בניהן. על-פי לוח הזמנים של הרכבת שפורסם בשנת 1944 עצרו מדי יום בתחנת תל אביב כ-6 רכבות נוסעים לערך. בהמשך גדל מספר רכבות הנוסעים שאספו או הורידו נוסעים בתחנה. ביום רבעי 26 במרס 1947 אירעה תאונה בתחנה כאשר שתי רכבות משא התנגשו בשטח התחנה. המקרה אירע ב-3:30 אחר-הצהריים כאשר הגיעה לתחנת תל אביב, רכבת מיפו בדרכה ללוד. הרכבת עלתה על קו לא נכון ופגעה ברכבת משא שניה שעמדה על אותה מסילה ופועלים עסקו באותה עת בפריקתה. בתאונה נפצעו שלושה עובדים שבתאי צוקר, צבי אלשטיין וכנען חורי הם הובאו לטיפול בתחנת מגן דוד חורי אושפז בבית חולים הממשלתי ביפו.

לאחר קום המדינה וסגירת תחנת יפו עם התחלת מלחמת השחרור, השתנתה הפעילות בתחנת תל אביב – כבר לא היה צורך בבית מכס ברכבת, ומבנה בית המכס הושכר לגורמים שונים, ובגלל זה שרד. לאחר פתיחת תחנת תל אביב הצפון (כיום תחנת בני ברק) ותל אביב מרכז. שונה שם התחנה כאמור ל-'תל אביב דרום' לימים נוסף לשם התחנה בלוחות הזמנים הציבוריים גם השם 'בית הדר 'כדי לסייע בהתמצאות. שאר הבניין חזר לשרת חלק מפעילות הנוסעים, בבוקר ה-7 באוגוסט 1949 יצא מרציף הנוסעים בתחנת תל אביב רכבת חגיגית ומקושטת בדגלים ועליה גם שר התחבורה דוד רמז ופמלייתו. נסיעה זו שהונצחה בסרט וידאו ידוע חידשה את פעילות הרכבות בקו לירושלים שהתאפשרה לאחר שנחתם הסכם שביתת נשק עם ירדן ולאחר שהירדנים נסוגו מקטע המסילה החולף ליד הכפר בתיר. בימי שלג בירושלים יצאו מאות נוסעים מתחנת רכבת תל אביב לירושלים המושלגת כדי לחזות ב"פלא הלבן" שכן היה אז ניתן להגיע לירושלים בעת ירידת שלג משמעותית רק עם רכבת. ב-1956 נוסף קו נוסעים מתחנה תל אביב לבאר שבע וב-1967 גם לדימונה.

העליתי צילום תחנה הרכבת בתל אביב בפייסבוק ביקשתי מכמה מחברי לפייסבוק שהכירו ונסעו דרך תחנת הרכבת בתל אביב לספר על התחנה זיכרונותיהם וחוויותיהם מימנה. ד"ר אבישי טייכר רופא מרמת גן מספר: "גרתי ברחוב יהודה הלוי 125 בתל אביב ולמדתי בירושלים. הייתי עולה על הרכבת לירושלים בתחנת בית המכס. הייתי מגיע לשם דרך שער שהיה בגדר ברחוב יהודה הלוי". ד"ר טייכר מצר על ההחלטה להעתיק את תחנת הרכבת מבית המכס לאזור בי"ס הולץ. "היה זה מעשה חלם. אי-אפשר היה להגיע לתחנה וזו הייתה מכת מוות לרכבת לירושלים עד שהונחה מסילת רכבת בנחל איילון". נוסע בשם יצחק מספר: מהתחנה הזאת נסעתי בפעם הראשונה ברכבת לירושלים. זכור לי כיצד חצינו את דרך פתח תקוה והתלהבתי מהמכוניות שעמדו וחיכו. אח"כ עברנו מעל גשר ראש פינה ומשם לירושלים ...וכדברי השיר - הנסיעה לירושלים ערכה שעתיים. נוסעת בשם טלי זוכרת את התחנה, ואת הרציף היטב. "כשהייתי בצבא נסעתי מהתחנה הזו לבסיס בכל יום ראשון בבוקר. היינו מגיעים אליה מרח' מקווה ישראל . שרתי בבסיס חיל-האוויר ברמלה ובימים ההם שנת 1958/9ביום א', עד שעה 12:00 כמדומני, הייתה הסעה חינם לחיילים ברכבת. נוסעת אחרת מספרת הייתי בין הרבים שנאספו בתחנה על-מנת לבקר בירושלים המושלגת בחורף 1968 (ינואר) הנסיעה ארכה שעות אך הייתה מלווה בחוויות אין סופיות. העיתונאי שוקי לבנון, איש ירושלים, מכיר את התחנה עוד מילדות מספר לבנון: "התחנה הייתה ברחוב יהודה הלוי. ממול גרה משפחת דודי ודודתי. היינו יושבים שעות על המרפסת וצופים ברכבות העוברות . אני זוכר במלחמת סיני טנקים על קרונות הובלה". דן סיפרי מרמת גן מספר על "תחנת תל אביב" "השתמשתי בתחנה הזאת רבות בזמן שירותי הצבאי כשבחלק ממנו הייתי מוצב בבסיס באזור באר שבע וכשלא נסעתי בטרמפים נסעתי ברכבת כחייל. זה היה בשנים 1969 – 1970 מהתחנה הזאת היו גם כמה רכבות ביום לירושלים וגם לשם נסעתי פעם או פעמיים בנסיעה ארוכה שלקחה כמעט שעתיים אבל הביאה אותי בסופו של דבר לתחנת הרכבת של ירושלים שהייתה אז במרכז ירושלים ממש ליד חומת העיר העתיקה...ברכבות של אז (להבדיל מהיום) היה קרון מסעדה שבו יכולת לשבת להזמין משהו לאכול או לשתות והיה גם בן אדם שהיה עובר בין הקרונות ומוכר שתייה וסנדביצ'ים...המיקום של תחנת תל אביב דרום אז היה נהדר כי הוא הביא את הנוסע אליה ישירות למרכז העיר.

מעבר הרכבת דרך רחובות תל אביב גרם לפקקים והפריעה לזרימת התנועה ברחובות עמוסים אלה, במיוחד בדרך פתח תקוה אותו חצתה המסילה והועלו מידי פעם הצעות ובקשות מהציבור להוציא אותה מאזורים אלה. ביום שלישי 14 בספטמבר 1965 נערכה בירושלים ישיבה בהשתתפות שר התחבורה משה כרמל, שר החקלאות חיים גבתי ומועצת המנהלים של מקווה ישראל ובה הוחלט להקצות 40 דונם השייכים למקווה ישראל בשטח פתוח לא הרחק ממחלף קיבוץ גלויות ובית הספר הולץ בתל אביב, לשם בנית תחנת רכבת חדשה שתחליף את תחנת הרכבת ששכנה מול "בית הדר" מועצת המנהלים של "מקווה ישראל" שהתנגדה תחילה להקצאת שטחה להקמת התחנה החדשה פוצתה באדמה חקלאית אלטרנטיבית. הוסכם בישיבה כי שטח תחנת הרכבת מול "בית הדר" שיתפנה יוקצה לפרויקטים תחבורתיים, חניון וכיוצא באלה. בין השאר תוכנן להקים בשטח המתפנה תחנת גדולה למוניות.

טקס חנוכת תחנת הרכבת תל אביב דרום החדשה בסמוך למחלף קיבוץ גלויות ובית הספר "הולץ" כיום בתל אביב נערך ביום חמישי 26 בנובמבר 1970 בהשתתפות שר התחבורה והדואר, שמעון פרס, ראש עיריית תל אביב, יהושוע רבינוביץ", סגן שר התחבורה גד יעקובי, מנכ"ל הרכבת, א.צוויק, מנכ"ל משרד התחבורה ר. הראל וקהל מוזמנים. את התחנה החדשה תכנן האדריכל הידוע נחום זולוטוב. ראש העיר יהושוע רבינוביץ', ציין "כי תחנת הרכבת החדשה מסלקת את אחד המטרדים הקשים בתחום התנועה בת"א כתוצאה מחסימת כביש דרך פתח תקוה עשרות פעמים ביום. בשם עובדי הרכבת בירך ש. פישר. "זקן הפנסיונרים" של הרכבת פוגלסון גזר את הסרט, בהתקרב אליה קטר שצפר ממושכות ומשך אחריו קרונות. לאחר חנוכתה של תחנת רכבת תל אביב דרום ליד "הולץ "ב-1970 פורקו המסילות לתחנת תל אביב הישנה מול בית הדר, והבניינים והמתקנים שלא נמצא להם שימוש נהרסו בהדרגה, כולל הבניין הראשי, למעט החלק של בית המכס, שכאמור היה מושכר. תוך זמן לא רב מחנוכת התחנה החדשה התברר כי ההחלטה להקים את תחנה רכבת תל אביב דרום ב"חור" נידח בפאתי דרום תל אביב, הייתה מוטעית, יהיו שיגידו חלמאית, מיקום התחנה היה הרחק ממרכז וצפון העיר וכדי להגיע אליה נדרשו לא פעם שני אוטובוסים. התוצאה שאנשים פשוט הצביעו ברגליים והפסיקו בכלל להשתמש ברכבת לכיוון דרום. תוך מספר שנים הלך והתמעט בצורה משמעותית מספר הנוסעים בתחנה החדשה והושבתו כמה קווים בשל מיעוט נוסעים. בשנת 1993 נסגרה התחנה החדשה סופית.