1844 war Basel Ausgangspunkt der ersten Eisenbahnlinie auf Schweizer Boden, die von hier Richtung Mulhouse-Strasbourg führte. Zunächst waren die Basler nicht sehr begeistert vom neuen Verkehrsmittel, da es die beschauliche Ruhe in der Stadt zu stören drohte. Jedenfalls war man noch nicht bereit, die mittelalterliche Stadtbefestigung zu schleifen und baute für die Eisenbahn ein eigenes, Abends nach dem letzten Zug jeweils sorgsam zu schliessendes Tor in die Mauer. Als Endpunkt baute man ein kleines Statiönchen mit klar provisorischem Charakter, denn die verantwortlichen Ingenieure wussten bereits um die grosse Zukunft dieser neuen Technik.
Als 15 Jahre später die Bahn aus dem Elsass durch die Schweizerische Centralbahn Richtung Jura (Hauenstein-Pass) verlängert wurde, hatte sich auch der allgemeine Zeitgeist geändert. Die Stadtmauer war inzwischen nun doch geschleift — auch wenn im Gegensatz zu Zürich einzelne Stadttore stehen gelassen wurden. Die Eisenbahn war im Bewusstsein der Bevölkerung angekommen und sollte entsprechend gefeiert werden. Am Platz des heutigen Bahnhofs SBB baute der Centralbahn-Architekt Ludwig Mahring den ersten definitiven Basler Bahnhof mit einem steinernen Aufnahmegebäude und zwei identischen Bahnsteighallen östlich und westlich davon.
Im Gegensatz zum Aufnahmegebäude entstanden die Hallen im sogenannten Schweizer Holzstil. Dieser war zu dieser Zeit gerade in Mode, um der auf vollen Touren laufenden Industrialisierung einen gewissen Kontrapunkt entgegenzusetzen. Hauptmerkmal war eine reich verzierte Ornamentik mit symbolischen Bezügen zum erst wenige Jahre alten Bundesstaat. Ein schönes Modell dieses Bahnhofs findet sich hier.
Im Lauf der Zeit kamen verschiedene neue Linien hinzu : 1873 entstand die Verbindungsbahn über den Rhein zum Badischen Bahnhof, 1875 folgte die direkte Linie nach Zürich über den Bözberg. Für weiteren Mehrverkehr sorgte ab 1877 die von der Jura Bernois (eine Vorgängerin der nachmaligen Jura-Simplon Bahn) erstellte Birstal-Bahn nach Delsberg. Nach der deutschen Eroberung des Elsass 1871 war dies sogleich die neue Hauptlinie nach Frankreich, die das Deutsche Reich über die Ajoie umging. 1892 folgte schliesslich die direkte Linie nach Winterthur, die in Stein-Säckingen von der Bözberg-Bahn abzweigt.
Während dieser ganzen Entwicklung blieb der erste Basler Bahnhof derselbe, mit zwei Hauptgleisen zu beiden Seiten der östlichen Bahnhofshalle. Nach mehr als 40 Jahren stürmischer Entwicklung war das nun zu wenig. 1902 setzte die soeben gegründete SBB die Neubaupläne der Centralbahn in die Tat um und erstellte den heute noch verwendeten Bahnhof.
Die beiden hölzernen Bahnhofhallen wurden aber nicht einfach entsorgt, sondern sorgsam abgebaut und in Olten (Osthalle) resp. Zürich (Westhalle) in den jeweiligen SBB-Hauptwerkstätten als Werkhallen wieder errichtet.