Modernizacja obiektu jest częścią Programu Inwestycji Dworcowych na lata 2016-2023 i była dofinansowana ze środków unijnych w ramach Programu Operacyjnego Infrastruktura i Środowisko. Przez półtora roku pochodzący z 1898 roku dworzec wraz z najbliższym otoczeniem przeszedł prawdziwą metamorfozę z poszanowaniem jego historycznego charakteru. Renowacji poddano elewacje budynku wraz ze znajdującymi się na niej detalami architektonicznymi. Dzięki badaniom przywrócono im oryginalny kolor. Na wzór historycznej odtworzono też stolarkę okienną i drzwiową, a także poszycie dachowe wykonane z tzw. dachówki romańskiej. Uwagę przyciąga również semaforowo zawieszony zegar umieszczony na elewacji budynku od strony peronów. 
 

We wnętrzu budynku najważniejszą przestrzenią z punktu widzenia podróżnych jest hol pełniący jednocześnie funkcję poczekalni, w sąsiedztwie którego zlokalizowano toalety, a także powierzchnię, na której w przyszłości będzie działać prowadzona przez samorząd lokalny instytucja społeczno-kulturalna. Wykończenie przestrzeni holu łączy w sobie elementy historyczne ze współczesnymi, co daje interesujący efekt wizualny. Oprócz ławek, gablot na rozkład jazdy, elektronicznych tablic przyjazdów i odjazdów pociągów, systemu informacji głosowej, szczególną uwagę zwraca odtworzona na wzór oryginalnej posadzka ceramiczna złożona z białych i czerwonych płytek układanych w karo z interesującym wzorem ornamentalnym na brzegach. Z kolei ściany pomalowano na kolor jasnego beżu, a w górnej ich części przywrócono obicie wykonane z desek. 
 
W ramach przebudowy, poza poprawą wyglądu, zadbano również o komfort podróżnych, w tym w szczególności osób o ograniczonej sprawności ruchowej. Na dworcu zlikwidowano bariery architektoniczne, a także wprowadzono szereg usprawnień, takich jak: ścieżki prowadzące dla osób niewidomych i niedowidzących, oznaczenia w alfabecie Braille’a czy mapy dotykowe z planami dworca.
 
Dworzec w Radymnie stał się bardziej ekologiczny i bezpieczny. Zamontowano w nim nowe energooszczędne oświetlenie w technologii LED wraz z automatyką sterującą. Natomiast w celu ograniczenia strat ciepła wykonano ocieplenie budynku od wewnątrz oraz montaż stolarki okiennej i drzwiowej o niskim współczynniku przenikalności ciepła. W celu optymalizacji zużycia energii elektrycznej, cieplnej i wody zamontowane w budynku urządzenia i systemy będą nadzorowane przy pomocy systemu BMS (Building Management System). Z kolei poprzez montaż nowoczesnych systemów bezpieczeństwa – monitoringu, kontroli dostępu, sygnalizacji włamania i napadu oraz przeciwpożarowych – poprawie uległo bezpieczeństwo osób i mienia. 
 
Metamorfozę przeszło również najbliższe otoczenie dworca. Na nowo wykonano nawierzchnię chodników i parkingu, na którym wyznaczono 23 miejsca postojowe, w tym dwa dla osób z niepełnosprawnościami i jedno do postoju chwilowego. W sąsiedztwie elewacji wschodniej budynku  zamontowano stojaki rowerowe. Całość nowej aranżacji terenu dopełniają elementy małej architektury (ławki, kosze, oświetlenie, balustrady) oraz uporządkowane tereny zielone. 
 
Łączny koszt przebudowy dworca w Radymnie to ponad 6 mln złotych. 
 
W ramach Programu Inwestycji Dworcowych na lata 2016-2023 w województwie podkarpackim jest realizowanych łącznie sześć inwestycji. Dworzec w Radymnie jest drugą zakończoną, po oddanym do użytku w 2020 roku nowym obiekcie w Sędziszowie Małopolskim. Obecnie trwa inwestycja w Czarnej Tarnowskiej, a także opracowanie dokumentacji projektowej modernizacji dworców Rzeszów Główny i Stalowa Wola Rozwadów. Natomiast przygotowywana jest przebudowa obiektu w  Nisku.