Строительство вокзала началось весной 1933 года, одновременно с работами над каналом Москва-Волга, и продолжалось четыре года и восемь месяцев. В строительстве вокзала, как и при сооружении канала, использовался труд заключенных Дмитровлага. Само здание и прилегающие к нему причалы и грузовой порт были построены на сухом месте, до заполнения водохранилища. Химкинский речной вокзал стал на тот момент двенадцатым вокзалом в Москве, однако опыта создания вокзалов такого масштаба у строителей ранее не было. Принцип здания вокзала с центральной башней и шпилем стал образцом при строительстве целого ряда речных вокзалов, появившихся впоследствии, например в Красноярске и Нижнем Новгороде.