Ursprünglich war der Bahnhof Zoo nur als Stadtbahnhaltestelle vorgesehen. Am 7.2.1882 mit Inbetriebnahme der Stadtbahn wurde auch der B. eröffnet. In einer kleinen Halle mit einer Länge von 71 m hielten zunächst nur Vorortzüge. Schon bald musste ein zweiter Bahnsteig für den Fernverkehr geschaffen werden. Am 15.10.1884 wurde der Fernbahnsteig eröffnet. Beide Bahnsteige wurden von einer zweischiffigen Halle überspannt, deren Westschiff 71 m und das Ostschiff 109 m lang waren. Insgesamt war der B. 254 m lang. Der Hauptzugang für den Fernverkehr lag in der Hardenbergstraße und für den Stadtbahnverkehr am heutigen Hardenbergplatz. Im Zusammenhang mit der Entwicklung des "Neuen Westens" der Reichshauptstadt Berlin, dem Übergang zum elektrischen S-Bahn-Betrieb im Sommer 1928 und dem steigenden Verkehrsaufkommen wurde eine Erweiterung der gesamten Bahnhofsanlage erforderlich. 1934 wurde der B. abgerissen und mit dem Bau eines neuzeitlichen Großstadtbahnhofs begonnen, wobei der Eisenbahnbetrieb aufrecht erhalten wurde. Architekt war der Reichsbahnoberrat Fritz Hahne. Als erstes wurde der S-Bahnhof nach Norden verlegt, der Bahnsteig auf 18 m verbreitert und nach Westen gezogen, so dass er nun die Hardenbergstraße überbrückte. Die neue S-Bahnhalle hatte eine Spannweite von 61 m und eine Länge von 169 m. 1936 wurde der neue S-Bahnhof Zoologischer Garten eröffnet. Gleichzeitig lief ab 1936 der Neubau des Fernbahnhofs. Er erhielt zwei Mittelbahnsteige und eine neue große Halle mit 38 m Breite, 16 m Höhe und 130 m Länge. Sie hatte ihren Standort 21 m östlich der neuen S-Bahn-Halle. Der B. erhielt ein Zwischengeschoss, das die beiden Bahnhöfe miteinander verbindet. Über eine 8 m breite Treppe gelangte man aus der Schalterhalle auf das Zwischengeschoss und von da über 5 Treppen zu den Bahnsteigen. Die Verglasung der Halle und der Bau eines Wartesaales am Hardenbergplatz konnten wegen des Zweiten Weltkrieges nicht mehr fertiggestellt werden. 1940 wurde die Bautätigkeit eingestellt. Zwischen 1953 und 1961 erfolgte die Wiederherstellung der Bahnhofsanlagen. Erst 1955 wurde die Wartehalle und 1957 die Zoo-Terassen (Bahnhofsterrassen) von Horst Engel errichtet, wobei das auf Stützen gebaute Zwischengeschoss genutzt wurde. Durch die Teilung der Stadt entwickelte sich der B. zum Hauptbahnhof Westberlins. Dennoch verwahrloste er bis 1987 zunehmend. Erst im Zuge der Berliner 750-Jahr-Feier wurden umfangreichere Sanierungsarbeiten sowohl an der Fernbahnhalle als auch im S-Bahnbereich durchgeführt. Unter der Regie der Deutsche Bahn-AG wurde mit der Sanierung der Stadtbahnstrecke auch der B. weiter verbessert und ist heute ein wichtiger Verkehrsknotenpunkt der Bundeshaupstadt. Am 23.5.1993 wurde das "Reisezentrum" des B. mit 19 Verkausfschaltern eröffnet. 300.000 Nutzer der Fern- Regionalzüge por Woche wurden 2004 gezählt, täglich fahren 400 Züge ab.
Ursprünglich war der Bahnhof Zoo nur als Stadtbahnhaltestelle vorgesehen. Am 7.2.1882 mit Inbetriebnahme der Stadtbahn wurde auch der B. eröffnet. In einer kleinen Halle mit einer Länge von 71 m hielten zunächst nur Vorortzüge. Schon bald musste ein zweiter Bahnsteig für den Fernverkehr geschaffen werden. Am 15.10.1884 wurde der Fernbahnsteig eröffnet. Beide Bahnsteige wurden von einer zweischiffigen Halle überspannt, deren Westschiff 71 m und das Ostschiff 109 m lang waren. Insgesamt war der B. 254 m lang. Der Hauptzugang für den Fernverkehr lag in der Hardenbergstraße und für den Stadtbahnverkehr am heutigen Hardenbergplatz. Im Zusammenhang mit der Entwicklung des "Neuen Westens" der Reichshauptstadt Berlin, dem Übergang zum elektrischen S-Bahn-Betrieb im Sommer 1928 und dem steigenden Verkehrsaufkommen wurde eine Erweiterung der gesamten Bahnhofsanlage erforderlich. 1934 wurde der B. abgerissen und mit dem Bau eines neuzeitlichen Großstadtbahnhofs begonnen, wobei der Eisenbahnbetrieb aufrecht erhalten wurde. Architekt war der Reichsbahnoberrat Fritz Hahne. Als erstes wurde der S-Bahnhof nach Norden verlegt, der Bahnsteig auf 18 m verbreitert und nach Westen gezogen, so dass er nun die Hardenbergstraße überbrückte. Die neue S-Bahnhalle hatte eine Spannweite von 61 m und eine Länge von 169 m. 1936 wurde der neue 
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