Mit Eröffnung der 61,64 km langen Eisenbahnstrecke von Bremen nach Bremerhaven (Name bei Eröffnung Wesermünde (Lehe)) am 23. Januar 1862 wurde auch die Bahnstation genau zwischen den beiden Gemeinden Osterholz und Scharmbeck eröffnet. Im gleichen Jahr eröffnete auch das kaiserliche Postamt in Bahnhofsnähe. Im Empfangsgebäude befand sich neben der Fahrkartenausgabe und den Warteräumen auch eine Bahnhofsgaststätte. Im seitlichen Anbau war der Güterschuppen untergebracht. 1864 baute die Firma Freichs & Co in Bahnhofsnähe eine Maschinenfabrik und Eisengießerei. 1865 ließ die Gemeinde die Bahnhofstraße pflastern. In den 1870er-Jahren eröffnete ein Bahnhofshotel. Die Kleinbahn Bremervörde-Osterholz (KBO) baute eine 47,8 km lange Bahnstrecke von Bremervörde nach Osterholz-Scharmbeck in zwei Teilabschnitten. Auf dem ersten Abschnitt bis Gnarrenburg begann am 23. Juni 1909 der Bahnbetrieb. Der zweite Abschnitt wurde am 9. Februar 1911 in Betrieb genommen. Damit war eine durchgängige Bahnverbindung bis Stade entstanden. Die Kleinbahn besaß ein eigenes Stationsgebäude. Erst 1982 wurde der Bahnübergang abgerissen. 2016 verkaufte die Deutsche Bahn AG das Empfangsgebäude an einen Investor, der das Gebäude sanierte und es vermietet.