2010年，中华人民共和国国家发展和改革委员会批复了《新建石家庄至济南铁路客运专线可行性研究报告》，该报告中提出规划建设衡水北站。 2012年，《新建石家庄至济南铁路客运专线初步设计的批复》获得原中华人民共和国铁道部批复，其中包括正式规划建设衡水北站。2016年6月，衡水北站开工建设。2016年8月，衡水北站主体结构完工。2017年12月28日，衡水北站投入使用。 截至2017年12月，车站站房为地上二层，地下一层。其中，地上二层为候车厅，地上一层为候车厅、售票厅和出站口，地下一层为社会停车场、人防和商业设施等，出站口位于地上一层西侧。