De aanleg van een lijn tussen de steden Brussel en Luik impliceerde ook de bouw van een aantal stations. De eerste locomotieven konden immers zonder halte niet meer dan 50 à 60 km afleggen. Al in 1836 vormde de inplanting van het stationsgebouw een van de belangrijkste zorgen van de Tiense gemeenteraad. Aanvankelijk werd geopteerd voor een ligging dicht bij de Bostsepoort. De uiteindelijke beslissing werd een tijdje uitgesteld, zodat de stad bij de officiële opening van de spoorlijn slechts over een voorlopig houten gebouwtje beschikte. In 1839 werd geopteerd voor de huidige locatie.

Door de bouw van het station veranderde de oude wijk Avendoren drastisch van uitzicht. Wegens haar functie als tussenstation werd Tienen van bij de aanvang uitgerust met een locomotiefdepot en werden ateliers en slaap- en wasplaatsen voor de machinisten en de stokers voorzien. Nieuwe hotels en herbergen voorzagen in de opvang van gestrande reizigers. Hierdoor kreeg een nieuw plein vorm (foto links) dat tot op de dag van vandaag nog nagenoeg hetzelfde is gebleven.

Op 10 augustus 1839 was tussen de Belgische staat en het stadsbestuur overeengekomen om het station buiten het stedelijke tolsysteem te houden. Om de aanvoer van goederen naar het stadscentrum mogelijk te maken, werd op de hoek van het plein een tolhuis gebouwd. Het bureau heeft slechts tot in 1860 dienst gedaan, want in datzelfde jaar werden de stadsoctrooien afgeschaft. Daarna werd het gebouw omgevormd tot Hôtel de l’Industrie.