Als größter Personenbahnhof des Landes ist der Hauptbahnhof von Cottbus ein strategischer Verkehrsknotenpunkt in Brandenburg: Von hier aus bestehen Anschlüsse in Richtung Berlin, Leipzig und Dresden. Cottbus ist jedoch auch Startpunkt für die historischen Eisenbahnfahrten des Lausitzer Dampflok Club.

Ende des 19. Jahrhunderts ging der Bahnhof als Inselanlage ans Netz Richtung Berlin. Die folgenden Jahrzehnte waren von kriegsbedingter Zerstörung und zahlreichen Umbauarbeiten geprägt, die umfassendsten Sanierungen wurden anlässlich der 1995 in Cottbus stattgefundenen Bundesgartenschau durchgeführt. Die Bahnhofshalle ist seither modern gestaltet und beinhaltet eine Vielzahl von Geschäften für Besorgungen kurz vor der Abfahrt. Auch Sitzplätze zur Überbrückung der Wartezeit stehen zur Verfügung.

Die meisten Buslinien in Cottbus laufen im Hauptbahnhof zusammen, somit ist eine Anfahrt mit öffentlichen Verkehrsmitteln unproblematisch möglich. Mit dem Auto erreicht man den Bahnhof über die B168 und die Bahnhofstraße. Parkplätze finden sich in ausreichender Anzahl direkt vor dem Gebäude.