I järnvägssammanhang fram till senast cirka 1920 skrevs samhällets namn i regel Alfvesta, men även en äldre variant Alfvestad förekommer.
Det första stationshuset var byggt 1863 i trä. Det var en envåningslänga med frontespis och ett litet klocktorn mot gatan, vilket gav byggnaden en offentlig och representativ karaktär. Mot spåren hade taket dragits ut en bit extra för att bilda visst skydd mot regn och snö. Stationens arkitekt A. W. Edelsvärd (1824-1919) beskrev det själv: ”Alfvesta är ett större envånings stationshus af trä efter Katrineholmstypen.” Bredvid stationshuset byggdes en järnvägsrestaurang. Även denna byggnad ritades av Edelsvärd och uppfördes av SJ.
Det nya stationshuset uppfördes 1909 och förlades ca 100 m söder om det gamla. Det är ett av SJ:s chefsarkitekt Folke Zettervalls mästerverk, 1986 förklarat som statligt byggnadsminne.