В 1987 году в специальном стеклянном павильоне установлен макет поезда с паровозом «Проворный», совершившего первый в России рейс из Петербурга в Царское Село в 1837 году.

30 октября 2007 года в честь 170-и летия российских железных дорог в Световом зале вокзала открыт памятник Ф. А. Герстнеру — австрийскому инженеру, строителю первой железной дороги в России.

Также Герстнеру и локомотиву Проворный посвящена мемориальная табличка на фасаде здания. Она установлена на изогнутой колоннаде здания, связывающей северный и западный фасады.

Царский павильон

На берегу Введенского канала был построен Царский павильон Императорской ветки Царскосельской железной дороги, куда прибывали поезда членов императорской фамилии.

Вокруг вокзала

В отличие от других вокзалов Санкт-Петербурга, перед ним нет большой привокзальной площади: центральный фасад здания выходит на Загородный проспект, восточный фасад выходит на небольшой переулок, который после Великой Отечественной войны был назван именем П. Д. Винокурцева. Западный фасад здания при постройке выходил на Введенский канал, после его засыпки в 1965—1971 годах теперь выходит на улицу Введенского канала.

Через Обводный канал по ходу следования железной дороги был перекинут мост

Рядом с вокзалом в 1956 году был построен наземный вестибюль станции метро «Пушкинская». В 2009 году открылась пересадочная с ней станция «Звенигородская».

Напротив Витебского вокзала на противоположной стороне Загородного проспекта находится Военно-медицинский музей — крупнейший российский историко-медицинский музей мирового класса. Перед этим музеем находится сквер, в котором до 1917 года находилась церковь.