Im Norden des von Bürklein errichten "Centralbahnhofes" wurde 1860 eine weitere Einstiegshalle fertig gestellt. Das 145 Meter lange Gebäude, das der privaten "Ostbahn-Gesellschaft" gehörte, überdachte vier Gleise. Im Süden dagegen errichtete die Post ihren Bahnhof. Diese beiden neuen Bahnhöfe wurden von Bürklein nachträglich in den Bau seines Centralbahnhofes integriert. Dafür wurden die Säulenhallen nach beiden Seiten erweitert und um zwei Pavillons und zwei Durchfahrten erweitert. Dadurch erreichte der Bahnhof eine Nord-Süd-Ausdehnung von 192 Metern.

Rekonstruktion des Bahnhofes im Jahre 1884

Auch der Ausbau von 1860 reichte für den wachsenden Verkehr nicht aus. So plante Bürklein und der Architekt Jakob Graff einen Neubau. Nach dem Tod Bürkleins im Jahre 1872 setzte Graff die Arbeit fort. In Folge des Deutsch-Französischen Krieges wurde die "Ostbahn-Gesellschaft" verstaatlicht, so dass genügend Platz für eine Erweiterung vorhanden war. Bis 1884 wurde der Neu- und Umbau abgeschlossen. Der Bürkleinbau blieb erhalten, nur die bisherige Gleishalle wurde zur Schalterhalle umfunktioniert und auf die halbe Länge reduziert. Im Westen dieser Halle wurde eine Querhalle errichtet, in der sich Wartesäle und Restaurants befanden. Der Querbau wurde im Norden und Süden von einem Flügelbau begrenzt. Die neue Gleishalle wurde aus Eisen und Stahl errichtet. Sie bestand aus vier jeweils 35 Meter breiten und 24 Meter hohen Schiffen, die durch 3 x 14 Pfeiler getrennt wurden. Jedes Schiff überspannte zwei Gleise. Im Westen empfingen fünf mächtige Pfeiler die einfahrenden Züge. Im Süden der Gleishalle befand sich ein eigener Anbau - der "Königspavillon" - in dem für die königliche Familie ein eigener Bahnhofszugang und Warteräume zu finden waren.