בתחילת 1953, נטען במעריב שהרכבות בין תל אביב לחיפה לא עצרו בנתניה, ותושבי העיר נסעו לתחנת כפר ויתקין כדי לעלות לרכבות[2]. ביוני 1953 טען מנהל הרכבת שהרכבות בקו תל אביב חיפה עוצרות בנתניה[3].
תחנת הרכבת נתניה תוכננה ב-1953 ונחנכה בתחילת מאי 1954, במעמד תזמורת מכבי האש של נתניה ופלוגה של צה"ל. באותה עת עצרו בתחנה 12 רכבות ביום, 10 בקו תל אביב חיפה ו-2 בקו לירושלים[4]. באותה עת טרם זופת כביש הגישה לתחנה שהייתה בשלבי סיום[5]. בתחילת יוני 1955, במהלך ביקור ראש ממשלת בורמה או נו בישראל, נערך לו טקס קבלת פנים בתחנה[6]. בשנת 1957 עברה התחנה לשימוש במערכת איתות חשמלית במקום המערכת המכנית[7].
בתחילת שנות ה-90 שופצה התחנה, במסגרת שיפוץ מקיף שערכה הרכבת לכלל התחנות. כמו כן משנת 1993 החלה לפעול מהתחנה רכבת פרוורית והייתה תחנת עצירה של הרכבת בקו תל אביב - חיפה. מאוחר יותר עם הפיכת תחנת בנימינה לתחנה ההתחלית של הרכבת הפרברית, בוטלו כל העצירות של הרכבת הבין-עירונית בין התחנות בנימינה ותל אביב אוניברסיטה (למעט מספר רכבות לילה לנתב"ג).
בשעות הערב יוצאת רכבת אחת ביום מתחנה זו אל תחנת באר שבע מרכז במסלול דומה לזה של קו נתניה-אשקלון, אלה שכן הוא מסלול מוארך של קו זה שמתחנה זו עושה את אותו המסלול של קו הנגב המערבי בכיוונו לבאר-שבע.
ת. רכבת נתניה - קניון השרון - רחוב רזיאל - רחוב ריינס - נאות הרצל - רחוב סוקולוב - רחוב יהושע טהון - רחוב בורוכוב - רחוב אנדריס -רחוב שמואל הנציב - ששת הימים - ויצמן - ת. מרכזית נתניה
♿🚆
25
ת. רכבת נתניה - רחוב הרצל - שדרות ויצמן - עין התכלת
🚆♿
32/32א
ת. רכבת נתניה - נווה איתמר - ת. מרכזית נתניה - רחוב הרצל - מרכז העיר דרום - נוף הטיילת - גלי הים - נאות שקד - אגמים - גבעת האירוסים - עיר ימים - קריית נורדאו - א. התעשייה ספיר - ת. רכבת ספיר
60
מסוף עין התכלת - עין התכלת - שדרות ניצה - שלמה המלך - רחוב יהושע טהון -רחוב בורוכוב - רחוב שמואל הנציב - ששת הימים - ויצמן - רחוב הרצל - נווה איתמר - ת. רכבת נתניה - אזור התעשייה הישן - נאות גנים - עמליה - דרך הפארק -בית העלמין
♿עוצר בתחנת האורזים/העמל (כניסה מזרחית)
61
ת. מרכזית נתניה - רמת אפרים - נווה איתמר - ת. רכבת נתניה - א. תעשייה קריית אליעזר - נאות גנים - קריית רבין - משכנות זבולון - קריית השרון - א. התעשייה ספיר - ת. רכבת ספיר - עיר ימים - רמת פולג - החוף הירוק
65
מסוף עין התכלת - עין התכלת - ויצמן - רחוב הרצל - ת. רכבת נתניה - א. תעשייה קריית אליעזר -הרב יהודה אונטרמן - דרך דגניה - קריית השרון - א. התעשייה ספיר - עיר ימים - החוף הירוק
67
ת. רכבת נתניה- רמת אפרים- נאות הרצל - צפון מזרח מרכז העיר - ת. מרכזית נתניה - מרכז העיר דרום - נוף הטיילת - גלי הים -נאות שקד - רמת ידין - אגמים - קריית המדע -קריית נורדאו - ת. רכבת ספיר - א. התעשייה ספיר
🚆♿
71/71א
ת. רכבת נתניה - רמת אפרים - מרכז העיר דרום - רמת חן - נוף הטיילת - כוכב הים - רמת ידין - נאות שקד - אגמים - גבעת האירוסים - א. התעשייה ספיר - ת. רכבת ספיר
🚆♿
72
ת. רכבת נתניה - קניון השרון - דרך רזיאל - ששת הימים - ויצמן - צפון מזרח מרכז העיר - מרכז העיר דרום - רמת חן - קריית השרון - מרכז העיר דרום - צפון מזרח מרכז העיר - ויצמן - ששת הימים - דרך רזיאל - קניון השרון - ת. רכבת נתניה
בסמוך לתחנת נוסעים נמצאת תחנת רכבת תפעולית, המסילות של התחנה משמשות לדיור רכבות וציוד רכבתי. התחנה כוללת מספר עקלתונים המשמשים לעיתוק רכבות ולמפגש רכבות. בצמוד לכניסה המזרחית של התחנה נמצא מתחם ציוד הנדסי מסילתי עם מבנה מסילאים. המסילה שמובילה למתחם מתפצלת מהמסילה הראשית דרומית לתחנה.