K budování první železniční tratě, vedoucí přes Moravu od severu k jihu, se město postavilo záporně a tento nový záměr neustále odmítalo. K jeho škodě se proto železnice budovala daleko na pravém břehu řeky Moravy, kde byly pro její výstavbu příznivější technické podmínky. První vlak přijel do Starého Města v roce 1841 a veškeré materiály byly do Uherského Hradiště dopravovány na povozech. Městu mělo více prospět až zřízení dráhy spojující Brno s Trenčianskou Teplou. V letech 1883–1888 byl budován úsek v Kunovicích a trať pokračovala přes Uherský Brod tzv. Vlárskou dráhou dále na Slovensko. Město však i po zprovoznění této dráhy v roce 1883 zůstalo v okrajové pozici a mimo hlavní železniční tahy, což mělo nepříznivé důsledky pro jeho průmyslový rozvoj. Teprve v roce 1901 bylo dobudováno důležité propojení mezi Starým Městem a Kunovicemi s železniční stanicí také v Uherském Hradišti. Součástí byla i výpravní budova, která už na počátku 20. století přestala vyhovovat potřebám čilejšího dopravního ruchu. Proto na konci 30. let došlo k její demolici a firma místního stavitele Otakara Jedličky realizovala stavbu nového nádraží podle projektu Miloše Fikra. Stavbu ale doprovázely ostré polemiky v místním tisku, protože Fikrův návrh zopakoval ponětí nádraží v tvz. neovernalulárním stylu, uplatněným už v sousedním Uherském Brodě. Část veřejnosti považovala inspiraci lidovým uměním Slovácka za bezúčelnou a bezdůvodně eklektickou a dala by přednost raději soudobým architektonickým trendům využívajícím moderní technologie a materiály jako železo, beton a sklo. Uherskohradišťské nádraží, vyzdobené freskami dle návrhů lidové umělkyně Rosalie Falešníkové z Tasova, bylo otevřeno 12. října 1930. O rok později přibyla budova skladiště a obytného domu pro zaměstnance. Během oprav nádraží v 50. letech (k 700. výročí založení města) byly fresky na fasádě překryty sgrafitovou vrstvou. Jedinou ukázkou původní výzdoby od „paní Rozky“ je zrestaurovaný a sklem překrytý fragment fresky na pilíři na nástupišti, který se objevil v roku 2004 v průběhu nedávné obnovy nádraží. V roce 2011 byla v hlasování sdružení Asociace Entente Florale CZ – Souznění zvolena nejkrásnějším nádražím České republiky. Předcházela tomu rekonstrukce budovy provedená v roce 2004, kterou město ocenilo titulem Stavba roku.