Pro připravovanou modernizaci železniční stanice odpovídající požadavkům 21. století bylo zpracováno několik návrhů, zpracování a projednání projektové dokumentace trvalo více jak deset let.
Až předložený návrh technického řešení Projektového střediska v Ústí nad Labem (ještě SUDOP PRAHA a.s.) získal potřebná povolení a mohlo dojít k tolik očekávané modernizace železniční stanice. V žst Cheb jsou totiž výpravní budova, podchod, nástupiště a přístřešky pod památkovou ochranou.
Komplikovaný vývoj v přípravě celé stavby dokresluje i skutečnost, že až v rámci realizace stavby došlo k úpravě projektu a do stavby byly implementovány eskalátory na modernizovaná nástupiště.
Mimo kompletní rekonstrukci kolejiště žst. Cheb, bylo součástí stavby všechna nástupiště, včetně zastřešení (s požadavkem na zachování architektonického stylu), podchod pro cestující, kabelový kolektor a mostní objekt (3. podchod) sloužící pro přepravu zásilek - propojený s výpravní budovou (nově je objekt využit pro kabelová vedení). Železniční stanice má nové zabezpečovací a sdělovací zařízení, nově bylo instalováno zařízení silnoproudé technologie.
Návrh železniční spodku byl rovněž komplikovaný, vycházel z faktu, že pohraniční stanice byla ve fázi konce II. světové války poměrně masivně bombardována, a při realizaci poválečných oprav železniční stanice byla pro srovnání terénu využita škvára. Skutečný stav byl zjištěn až v rámci realizace stavby a nakonec byly provedeny dvojité sanace.
