A la fin du 19e siècle, la forte expansion démographique et économique de La Chaux-de-Fonds incite les autorités à envisager la reconstruction de la gare, trop modeste pour convenir à un centre industriel de cette importance. Une nouvelle gare est édifiée à côté (à l’ouest) de l’ancienne. Les quais et les voies font aussi l’objet d’un réaménagement pour répondre aux nouvelles exigences du trafic ferroviaire.
Construit entre 1901 et 1904, selon les plans d’Ernest Prince et de Jean Béguin, architectes à Neuchâtel, le bâtiment est articulé sur un rythme ternaire. Le corps central est occupé par les guichets et la salle d’attente. L’aile orientale est dévolue aux bagages, alors que l’aile occidentale abrite les buffets. Les grandes baies cintrées de style néoclassique rythment la façade principale et lui donnent son aspect monumental. Derrière la gare émergent les premières maisons du quartier de Bellevue. Sur la gauche, l’ancien bâtiment de la gare, rénové et affecté à d’autres usages.
Le Grand Conseil a accordé en 1897 un crédit de 2,5 millions de francs pour la construction de la nouvelle gare. Mais les travaux donnent lieu à un dépassement important de crédit de près de 49%, déclenchant une vive polémique au sein des autorités locales et de la population. Les frais déjà engagés étant trop conséquents pour arrêter les travaux, une rallonge est votée en 1903.
Gubler, Jacques, INSA : Inventaire Suisse d’Architecture 1850-1920, La Chaux-de-Fonds, Berne : Société d’histoire de l’art en Suisse, 1982, p. 181.
Evard, Maurice, « Trois Béguin, trois architectes, trois époques », Nouvelle revue neuchâteloise, no 63, 1999, p. 13.
Thomann, Charles, « Une si jolie gare », in : La Chaux-de-Fonds… malicieusement vôtre, La Chaux-de-Fonds : Ed. d’En Haut, 1991.