大沙头火车站，旧称广九车站，原址位于中国广州市越秀区白云路南端，是原广九铁路华段的终点站，始建于1911年，历史上曾以广州东站、广州站为名，曾经是广州市内规模最大的铁路客运站。
广州新客站在1974年启用后，大沙头火车站一度改为客技站使用，至1985年被拆除。
1922年3月21日，广东革命军总参谋长邓铿将军乘坐火车从香港返回广州，在到达广九车站准备离开时，被两名凶徒杀害。
同年夏季某天，孙中山来到了广九站，乘火车赶到50公里外的石龙坐镇指挥围剿陈炯明的战斗[2]。
1924年，大沙头火车站前新建的马路（今白云路）
1940年代的广州大沙头车站站前广场建成。
1937年8月，国民 *** 为连通广九、粤汉两路，利用原设计修筑黄埔支线的一段路基，修建粤汉铁路西联站至广九铁路石牌站的一段铁路，称为“广北联络线”。
1940年，侵华日军为扩建天河机场，将广九铁路东山（梅花村）至石牌间3公里线路拆除，改由东山向东北方经沙河连接石牌站，在与广北联络线接轨处设天河站（今广州东站）。
抗日战争结束后，广九铁路局撤销，广九铁路华段划归粤汉区铁路管理局管理。
至1947年修筑了一条由广北联络线云麓至广九铁路永村的联络线，两端设云麓、永村线路所，称为“云永联络线”。
至1940年代末，该时期的广州虽然已经向南发展到今沥滘村所在地，但其他方向基本没有延伸。
大沙头火车站从城市东南角转变为东部标志物，渐渐被城市包围。
由于火车站仍处于城市边缘地带，对市内交通没有太大影响；而且临近城市中心区，故其有日益壮大之势。
而车站站前的白云路全长0.5公里，由于地处火车站门前，在1949年前一直是广州市最宽的马路，且为首次尝试中间设绿化带的复式马路，当时成为模范马路。
1949年之后，广州地区铁路运量逐年增大，1951年，广州东站更名为广州站，确定为广州地区的铁路客运专用，但广州民众通常仍然惯称“东站”。
1957年京汉铁路和粤汉铁路合并为京广铁路，以及1960年广州西南大桥（后更名珠江大桥）建成，广三铁路与京广、广深两路接轨，广州站客流量越来越多。
1950年代，为配合广州建设成为“东方巴黎”的设想，广州新客站（今广州站）的建设规划被提上日程。
1958年，选址流花桥的广州新客站动工；1962年6月，由于当时中国大陆正值经济困难时期，而 *** 也利用这个机会派特务到广州散布谣言、煽动群众，引起了1962年广东各地“逃港潮”，甚至谣传“英女王生日，六一大放（入境）三天”、“边境开放三天，不用通行证可以去香港”，结果在当年6月1日，一千多人冲入火车站，等候购买往平山、深圳的火车票，晚上增至两千余人，称“广州站事件”。
1972年广州新客站复工；1974年4月12日，新广州站建成启用，广州铁路枢纽布局也相应作出调整。
广州新客站正式命名为广州站，位于大沙头的原广州站恢复名为广州东站（非此时的广州东站），。
1984年9月，位于广州站西北的广州客车技术作业整备站（广州客技站）竣工投产，同时原广州东站客技整备所停用，永村至广州东站间线路全部封闭。
1984年11月，大沙头原广州东客技站至天河一段原广九铁路被拆除，云永联络线随之撤销。
这段线路上的东华东路、署前路、达道路、梅花村、东风东路等8处市区内的繁忙平交道口同时拆除，改善了市区交通，如今成为了内环路的一部分。
而大沙头火车站也成为了一个“遗留”的车站，再也没有铁路连接，于1985年初被清拆。
此地权仍属广州铁路局（今广州铁路集团），在1997年，大沙头火车站原址上建成了三栋高层广铁集团铁路宿舍住宅楼，和一栋广东省交通厅办公楼（广东交通大厦）。