Каменск-Уральский долгие годы не имел собственной железнодорожной станции. Она появилась в годы активного развития железоделательной промышленности. В конце XIX в. к будущему городу и заводу была подведена ветка Транссибирской магистрали, которая соединила Екатеринбург с Богдановичем. В разные годы станция имела разные названия. Главной ее функцией была перевозка выплавленных на железоделательном заводе изделий, а также отгрузка сырья для других промышленных заводов области.
Первые 40 лет станция Каменск-Уральского обслуживала только грузовые перевозки. Первый пассажирский поезд пришел сюда лишь в 1932 г. К этому времени город вокруг завода увеличил свои границы, железнодорожный узел расширился, и возникла необходимость в строительстве железнодорожного вокзала.
Красивое бело-голубое здание вокзала сохранилось и до наших дней. Его фасадную часть украшают колонны и лепнина. Внутреннее убранство соответствует началу XX в., а техническое оснащение современно и функционально.
Через вокзал проходят пассажирские, пригородные и товарные составы. Наиболее комфортным для пассажиров является сообщения из Екатеринбурга в Курган. По этому маршруту курсирует электрифицированный поезд на мягком ходу.