Железная дорога, а в месте с ней и вокзал появились в Миллерово в 1880х. К этому событию приписывают начало бурного развития города. Благодаря этому сообщению в начале 20 века в городе уже насчитывалось несколько фабрик и заводов. Пройдет совсем немного времени и Миллерово станет промышленным центром. В 1930х годах здание вокзала подверглось расширению и реконструкции. Однако во время Великой Отечественной войны, город был оккупирован немцами, и вокзал с железнодорожными путями стал для них важной веткой снабжения войск. Освобожден он был только в 1943 году, но при боях за город здание вокзала было почти разрушено. Современный вид вокзал приобрел уже 1950х годах. Тогда было построено одноэтажное здание, располагающее в себе зал для ожидания, кассы, туалеты и прочие нужные помещения. Сегодня вокзал в Миллерово является важным узловым центром, через который проходят поезда дальнего следования, идущие из северокавказского региона на Москву и Санкт-Петербург. Также через него проходят грузовые составы и поезда пригородного сообщения. Электрички отправляются из железнодорожного вокзала два раза в день.