La gare centrale de Montréal est la gare ferroviaire principale de Montréal. L'édifice, situé au 895, rue De La Gauchetière Ouest et érigé sur le site de l'ancien terminus du Canadian Northern, fait partie d'un complexe para-ferroviaire regroupant l'hôtel Fairmont Le Reine Élizabeth et le siège social du Canadien National.
La gare constitue un nœud majeur pour le service de trains de banlieue d'exo vers Mont-Saint-Hilaire, ainsi qu'une tête de ligne pour les trains interurbains de Via Rail vers Toronto, Ottawa, Québec, Halifax, Jonquière et Senneterre. Elle est également reliée à la station Gare centrale du Réseau express métropolitain, située au niveau des quais, entre les antennes de Brossard au sud et de Deux-Montagnes et d'Anse-à-l'Orme au nord. Elle sert enfin de terminus nord à l'Adirondack d'Amtrak vers New York, dont le service a repris en avril 2023 après une interruption liée à la Pandémie de Covid-19.
Sa conception particulière repose sur une organisation sur deux niveaux, en raison de l'adjacence du tunnel du Mont-Royal et du coteau de la rue Sherbrooke : la salle des pas perdus, au rez-de-chaussée, permet d'accéder aux différents quais, en sous-sol de la gare. L'espace au-dessus des quais, autrefois à ciel ouvert, a été progressivement couvert par la construction de bâtiments et de gratte-ciel.
La gare est désignée gare ferroviaire patrimoniale du Canada depuis 1995.
Situation ferroviaire La gare est située au point milliaire de la subdivision Saint-Hyacinthe du Canadien National, empruntée par les trains interurbains de Via Rail vers Québec et Halifax et le train de banlieue d'exo vers Mont-Saint-Hilaire, et au début de la subdivision Montréal du CN, empruntée par les trains de Via Rail vers Toronto, Ottawa, Jonquière et Senneterre. La gare faisait partie de la subdivision Deux-Montagnes d'exo, au point milliaire , jusqu'à ce que la ligne Deux-Montagnes soit fermée en 2020 et convertie pour les antennes nord du Réseau express métropolitain.
Les trains d'exo et de Via Rail sont entretenus dans leurs installations respectives à Pointe-Saint-Charles, un quartier situé à environ un kilomètre au sud de la gare. La subdivision Montréal traverse les quartiers de Pointe-Saint-Charles, Saint-Henri et Saint-Pierre avant de longer la subdivision Vaudreuil du Canadien Pacifique jusqu'à Vaudreuil-Dorion. La subdivision Saint-Hyacinthe diverge de la subdivision Montréal à Pointe-Saint-Charles, puis traverse le pont Victoria pour atteindre la gare suivante, la gare de Saint-Lambert.
L'antenne sud du Réseau express métropolitain longe les deux subdivisions du CN jusqu'à Pointe-Saint-Charles, suit ensuite l'autoroute Bonaventure et traverse le pont Samuel-De Champlain vers Brossard. L'antenne nord emprunte le tunnel du Mont-Royal, offre une correspondance avec deux lignes de métro (ligne verte et ligne bleue) et revient en surface juste avant la station Canora, sur la rue Jean-Talon.
Histoire Premiers chemins de fer Le premier chemin de fer de Montréal, le Montreal and Lachine Railroad, est inauguré le entre l'ancienne gare de la rue Bonaventure (aujourd'hui rue Saint-Jacques), tout près du square Chaboillez (au coin de la rue Peel), et Lachine. Le trajet, d'une distance de , traverse la Petite-Bourgogne, croise l'actuelle rue Notre-Dame et passe par Saint-Henri. Cependant, les prévisions de trafic ne sont pas au rendez-vous et la compagnie obtient en un amendement à sa charte l'autorisant à acquérir le Lake St. Louis and Province Line Rail-Way sous le nom de Montreal and New York Railroad Co. L'idée est de se raccorder aux réseaux de l'autre côté de la frontière pour augmenter les revenus.
En même temps, ayant absorbé un grand nombre de lignes projetées et inachevées, le chemin de fer du Grand Tronc devient un concurrent sérieux du Montreal and New York. Dès 1854, le Grand Tronc exploite une ligne entre Pointe-Saint-Charles et Sainte-Anne-de-Bellevue.
À peu près au même moment, le Champlain and St. Lawrence fait face, comme le Montreal and New York, à des difficultés financières. Afin de préserver leurs intérêts mutuels, les deux compagnies s'associent en 1857 pour former le Montreal and Champlain Railroad. La même année, une récession frappe la nouvelle compagnie, qui connaît à son tour de sérieux problèmes financiers. Le Grand Tronc signe alors un bail avec le Montreal and Champlain lui permettant d'accéder à la gare Bonaventure à partir de , puis achète la compagnie le .
Initialement, le Grand Tronc utilise une voie large de 1 676 mm, contre l'écartement standard de 1 435 mm du Montreal and Champlain. Au moment de la fusion, les deux lignes se croisent à la jonction Tanneries (plus tard Saint-Henri), la ligne du Grand Tronc filant presque directement vers l'ouest et Sainte-Anne-de-Bellevue. L'écartement des voies sur l'île de Montréal est normalisé à 1 435 mm en deux étapes, le Grand Tronc convertissant sa ligne de Montréal à Sarnia en et celle de Montréal à Portland en .
En , le Grand Tronc prolonge de 5 kilomètres la voie de Lachine jusqu'à Dorval, afin de la raccorder à sa ligne de 1854 vers l'ouest. Le trafic ferroviaire croissant au cours de la dernière partie du , le Grand Tronc double sa voie entre Montréal et Toronto via Lachine en 1892. Il construit également en 1907 le triage Turcot et sa rotonde de 57 baies, qui survivra jusqu'à la fin de l'ère de la vapeur.
Tunnel du Mont-Royal
vignette|Le tunnel en 1918 Au début du , le Grand Tronc exploite son terminus à la gare Bonaventure et le Canadien Pacifique ceux des gares Windsor et Place-Viger. Avec ce réseau ferroviaire à travers le centre-ville et la présence du mont Royal au nord, les options d'accès au centre-ville semblent limitées pour le Canadian Northern Railway (CNoR). Celui-ci projette néanmoins de construire un nouveau terminus au centre-ville par un tunnel sous le mont Royal. En , des lettres patentes sont octroyées à la Canadian Northern Montreal Tunnel and Terminal Company pour construire ce chemin de fer, compagnie désignée comme filiale du CNoR en .
L'idée de percer un tunnel sous le mont Royal avait été envisagée en 1910 par Henry K. Wiksteed, alors ingénieur en chef des relevés de terrain du CNoR. Bien que le projet dût être coûteux pour la compagnie, il lui ouvrirait l'accès au centre-ville de Montréal. Le percement débute en 1912 à partir des deux extrémités. Le , les deux équipes se rejoignent, après avoir foré un tunnel de 4 973 mètres de longueur à quelque 192 mètres sous la montagne.
L'utilisation de locomotives à vapeur étant impossible dans un tunnel de cette longueur, la compagnie fait l'acquisition de locomotives électriques. Les difficultés de financement et les pénuries de matériel causées par la Première Guerre mondiale retardent le parachèvement des voies jusqu'au . Les premiers trains de voyageurs circulent environ deux semaines et demie plus tard.
Canadien National vignette|La gare vers 1918 Dans les années 1920, le Grand Tronc connaît des difficultés financières et le Canadien National lui succède en 1923. Les premières années de l'exploitation du réseau du Grand Tronc par le CN apportent peu de changements : la ligne Montréal-Lachine reste intacte et la gare Bonaventure demeure la plus achalandée des trois gares de voyageurs de Montréal. Au cours de la seconde moitié des années 1920, Henry Worth Thornton, deuxième président du CN, élabore des plans pour transformer le secteur des rues De La Gauchetière, Dorchester et Sainte-Catherine en l'un des grands terminaux ferroviaires du monde. Sa vision ne se limite pas à une gare, mais comprend des immeubles de bureaux, des théâtres, des magasins et un centre culturel. En 1929, Thornton présente les plans du projet à Ottawa pour approbation. La construction débute en 1930.
Plusieurs bâtiments sont détruits pour faire place au projet et les travaux commencent par le « grand trou » qui formera le niveau inférieur du nouveau complexe. Un viaduc est construit au-dessus pour permettre à la rue Dorchester (plus tard le boulevard René-Lévesque) de franchir la voie ferrée. Avec la Grande Dépression, la rigueur financière contraint le CN à suspendre les travaux, après avoir dépensé 18 millions de dollars.
En 1938, face au chômage persistant, le gouvernement fédéral décide de relancer le projet, non pas tant par nécessité ferroviaire que pour procurer du travail à des centaines de Montréalais. En , Samuel James Hungerford, président du CN, annonce la reprise des travaux.
La nouvelle gare est conçue dans le style international par l'architecte en chef du CN, John Schofield, la salle des pas perdus étant l'œuvre de l'architecte montréalais J. Campbell Merrett. Ce sera la dernière grande gare urbaine construite au Canada jusque dans les années 1960. La haute direction du CN débat longuement du nom de la nouvelle installation et annonce d'abord qu'elle s'appellera « Gare Bonaventure », un nom datant des premiers jours du chemin de fer dans la ville. Comme l'ancienne gare Bonaventure doit rester ouverte pour desservir les trains de banlieue et les trains militaires pendant la guerre, le CN décide de nommer temporairement sa nouvelle gare « Gare centrale ». Le nom s'est révélé si populaire qu'il a été conservé jusqu'à nos jours. La cérémonie d'inauguration a lieu dans l'après-midi du . vignette|La nouvelle gare La gare compte seize voies pour les voyageurs, numérotées de 7 à 22, chaque quai desservant deux voies. Les voies 1 à 6, destinées à l'ancien terminal du tunnel du Canadian Northern, restent en service, tandis que la voie 23, à l'extrémité est, sert aux expéditions express. À sa mise en service, la gare peut accueillir 150 voitures de voyageurs. L'accès depuis le hall aux voies 7 et 8 est ajouté dans les années 1960, lorsque les services de banlieue augmentent, puis retiré une trentaine d'années plus tard. La plupart des voies sont en cul-de-sac, seules les voies 13 à 16 étant traversantes. D'autres voies seront prolongées après la démolition du terminal du tunnel du Canadian Northern.
L'ouverture de la Gare centrale entraîne la fermeture du terminal du tunnel de l'ex-Canadian Northern. Le CN conserve sa gare de la rue Sainte-Catherine Est (gare de la rue Moreau) pour les trains desservant le nord du Québec. En 1945, le CN ouvre une nouvelle ligne sur le côté nord de l'île de Montréal entre la jonction de l'Est et Pointe-aux-Trembles, après quoi la gare de la rue Sainte-Catherine Est est fermée. Les trains de banlieue du Lakeshore continuent d'utiliser l'ancienne gare Bonaventure jusqu'à ce qu'elle soit ravagée par un incendie en 1948.
La tour cruciforme de la place Ville-Marie, construite entre 1958 et 1962 au-dessus de la tranchée ferroviaire, est inaugurée en 1962, couvrant l'espace ouvert entre la Gare centrale et l'entrée du tunnel. Il en résulte davantage de restrictions pour l'exploitation des trains diesels-électriques, en particulier ceux circulant dans le tunnel : peu à peu, un seul train à traction diesel est autorisé à le traverser, puis aucun après 1995. Il est également interdit aux locomotives de tourner au ralenti le long des quais, de peur que les gaz d'échappement ne contaminent l'air du hall situé au-dessus.
Transfert des exploitants En 1978, tous les trains de voyageurs du CN sont transférés à une société d'État fédérale, Via Rail Canada. Comme pour les trains de banlieue, Via est propriétaire des locomotives et des voitures. Amtrak, qui exploite la plupart des trains interurbains aux États-Unis, fait circuler un train quotidien à destination de la Gare centrale.