Le bâtiment voyageurs, qui daterait de 1846[1], a été revendu à un particulier. Il est classé à l'inventaire des monuments historiques par arrêté du [2].
Construit en 1848, il est pratiquement identique à celui de la gare de Langeais. Il s'agit d'un édifice de style néoclassique comportant un corps central à étage encadré par deux ailes basses symétriques. Il n'exerce plus la fonction de gare et a été restauré. Les seules différences importantes avec la gare de Langeais reposent dans la plus grande hauteur de l'étage et des combles à Varennes-sur-Loire ainsi que les ailes, qui sont plus courtes à Varennes.
L'abri de quai d'origine existe toujours, ainsi que les petits bâtiments des toilettes et de la lampisterie. La halle à marchandises, de style néoclassique, a été démolie dans les années 1960[1].
L'association "J'aime Varennes" prévoit d'acquérir l'abri de quai des voyageurs et de transformer le bâtiment en local associatif[1].
