Wo heute der Bahnhof von St. Goar steht, stand einst das Palatium, die Stadtburg der Grafen von Arnstein. Bereits im 10. Jahrhundert ließen die von den Prümer Äbten als Vögte eingesetzten Grafen die Burg als Wohnsitz und zur Sicherung ihres Herrschaftsanspruchs errichten. Nach dem Erlöschen der Arnsteiner Linie erbten die Grafen von Katzenelnbogen 1190 das Palatium und die Herrschaft über St. Goar. Die Einrichtung des St. Goarer Rheinzolls erfolgte zu Beginn des 13. Jahrhunderts unter dem Schutz der Burg. Mit dem Bau der Höhenburg Rheinfels ab 1245 büßte das Palatium seine Bedeutung ein. Als die Katzenelnbogener im 14. Jahrhundert die Stadt mit einer Stadtmauer umgaben, wurde die Burg in die Befestigungsanlage integriert.
Noch 1848 waren Teile der Burg erhalten. Diese Reste wurden größtenteils beim Bau der Bahnlinie 1856 abgebrochen. Die Erweiterung des Bahnhofs 1909 zerstörte weitere Relikte der Burganlage. Heute sind nur noch in den Mauern des Güterschuppens letzte Fragmente des Palatiums, der St. Goarer Burg der Arnsteiner Grafen, erhalten.
An der Stelle des heutigen Empfangsgebäudes des St. Goarer Bahnhofs befand sich einst das reformierte Pfarrhaus. Nachdem es durch einen Brand zerstört wurde, errichtete man an seiner Stelle beim Bau der Bahnlinie 1859 den ersten Bahnhof mit einer attraktiven Fachwerkfassade. Am 26. 10. 1859 fuhr erstmals ein Zug durch St. Goar, am 12. 12. 1859 wurde die neue Bahnstrecke offiziell eröffnet.
