В 1870 году началось строительство второй ветки железной дороги — Балтийской, соединившей город с Красным Селом и Петербургом. Земля под полотно и новое здание второго (Балтийского) вокзала была выделена безвозмездно. В 1873 году по проекту архитектора П.С. Купинского построили здание Балтийского вокзала. Стены были сложены из деревянных бревен. Основное задние было двухэтажным, с мансардой, и к нему примыкало несколько пристроек меньшего размера, с кровлей разного уровня и конфигурации. Вокзал был украшен резными элементами из дерева, а центральный вход декорирован ажурными балясинами и причудливыми колоннами. Первый Балтийский вокзал походил скорее на дворец, чем на учреждение железной дороги. Уже в 1885 году начались работы по проектированию и строительству нового здания Балтийского вокзала, который был торжественно открыт 19 декабря 1889 года. Летом следующего года открыли и Царский павильон. Новый вокзал был уже не таким вычурным. Основное здание было двухэтажным, как и предыдущая постройка, входы были решены в виде крылечек с треугольными, украшенными резьбой навесами от дождя. Царский павильон венчала высокая шпилеобразная кровля с двуглавым орлом. Центральный вход в павильон украшал длинный металлический зонтик на двух опорах. К организации площади около Балтийского вокзала, как и к возведению нового, второго по счету вокзала, приступили только в 1894 году.
В 1879 году появилась станция Мариенбург, с платформами для посадки и высадки пассажиров, построенная на частные средства жителей этой части Гатчины. Во время Первой мировой войны появилась железнодорожная платформа «Татьянино», названная так в честь дочери императора Николая II. С началом военных действий Гатчина стала принимать раненых с линии фронта, и для удобства и ускорения их транспортировки до лечебных учреждений и была открыта в 1916 году эта новая станция.
В 1910-х годах поезда из Санкт-Петербурга и обратно ходили регулярно, по расписанию. Первый поезд в столицу выходил из Гатчины в 5.10 утра, а последний — в 12.18 ночи. Из Петербурга в Гатчину первый состав отправлялся утром в 7.10, а вечером — в 1.05. В летнее время по требованию пассажиров пускали дополнительные поезда — так было много дачников. Как и в наши дни, пассажиры жаловались на недостаточное, по их мнению, количество составов и значительные перерывы в движении, особенно в обеденное время.
Один из пассажиров оставил нам небольшую заметку о привокзальной жизни города начала XX столетия: «Яркое, свежее весеннее утро. Невольно тянет на воздух. Иду на вокзал. Только что прибыл поезд из Петербурга. Газетчики быстро наделяют жаждущих, затем разбегаются по городу и ссужают „свеженькими” местных аборигенов.
Мелкий чиновничий мир стекается на вокзал. Обе платформы пестреют разнообразием в ожидании поезда. Приветствия, рукопожатия… каждый день одно и то же…
Рельефно выделяется внушительная фигура военного, „значительное лицо” одного из министерств. Пестреют барышни, решившие служить. Чу… подходит наш экспресс…
Опустели платформы, зато царит оживление в вагонах. Каждый старается занять излюбленное местечко, не забывая запоздавших коллег. Поистине: „пролетарии Гатчины, собирайтесь!”…
Третий звонок… Поезд тронулся».
Начало века ознаменовалось появлением технических новшеств, не только увидеть, но и опробовать которые смогли и гатчинцы.
Автомобиль в те годы был не такой уж и редкостью в городе. Более того, со временем машин стало так много, что общественность стала требовать упорядочивания их движения. Корреспондент одной из местных газет писал: «Было бы желательно, если бы владельцы автомобилей были обязаны при поездках в черте города не развивать чересчур большую скорость, которая является прямо угрожающей для мирных пешеходов. Особенно часто наблюдается чрезмерно быстрая езда по проспекту Императора Павла I и переходить на этой улице с одной стороны на другую в то время когда с предостерегающим гулом бешено, мчится автомобиль, прямо не безопасно».
Чудом техники была и экспериментальная подвесная дорога, на которой трамвай парил по воздуху, словно маленький дирижабль, от Балтийского вокзала до дворца. Изобрел ее русский инженер Ипполит Владимирович Романов для показа на Всемирной выставке в Париже.