Mise en service en 1844,  Jusque dans les années 2000, elle était appelée gare de Montpellier ou gare PLM (de la compagnie des chemins de fer de Paris à Lyon et à la Méditerranée). Vers 2003, Georges Frêche a commencé à utiliser le terme de Gare Saint-Roch dans les institutions qu'il dirigeait : mairie de Montpellier, communauté d'agglomération de Montpellier et réseau de transports publics TaM. Devenu président de la région Languedoc-Roussillon en 2004, il a pu faire modifier le nom officiel de la gare le 31 mars 2005. Le nom rappelle saint Roch, natif de la ville au XIVe siècle.