La Stazione di Pesaro è servita da sessanta a circa centoventi treni della regione Marche e alle diverse tipologie di Eurostar ed Intercity.
E’ oggi considerata la seconda per importanza della regione, dopo quella di Ancona.
Venne costruita durante i lavori di costruzione della nota Ferrovia Adriatica, ed inaugurata proprio in concomitanza con l’apertura della tratta Rimini-Falconara-Ancona del 1861; grazie a questo evento si è poi riusciti a realizzare il collegamento delle località presenti sulla Riviera Adratica con Bologna e tutto il nord d’Italia.
Inizialmente la stazione di Pesaro venne gestita dalla società che si occupava delle strade ferrate di Roma, ma nel 1865, a seguito del riordino ferroviario, venne affidata alla Società Italiane per le strade ferrate del meridione, che la curò fino al 1905.
Nonostante nel corso degli anni abbia subito pesanti perdite, ha un fascio binari davvero importanti (sono ben 13), di cui nove tronchi e cinque utilizzati al traffico passeggero; essi sono serviti da tre banchine, al quale si accede per via di un sottopassaggio.
Diversi treni regionali partono dalla stazione di Pesaro con direzione Pescara, Rimini, Ancona e Ravenna e in estate essa funge da capolinea per il Treni del Mare, che servono le città di Cremona, Mantova, Bergamo e Brescia.