清光緒31年(1905)11月，萍株路設(shè)株洲車(chē)站。宣統(tǒng)2年12月(1911年1月)粵漢路長(zhǎng)株段竣工，建成第二個(gè)株洲的車(chē)站，時(shí)稱(chēng)株洲北站，萍株路的株洲車(chē)站則改為株洲南站。兩站相距約1.5公里，互不銜接，民國(guó)2年(1913)5月修建一條聯(lián)絡(luò)線(xiàn)，以辦理兩路聯(lián)運(yùn)。民國(guó)26年(1937)9月，株萍路并入淅贛線(xiàn)，新建株洲總站，與粵漢路的株洲車(chē)站東西并列，并在株洲總站以東約2公里處修建株洲東站。

1949年9月，4個(gè)車(chē)站合并成株洲車(chē)站。80年代升為特等站。株洲車(chē)站在中華人民共和國(guó)成立前站屋狹小，設(shè)備簡(jiǎn)陋。中華人民共和國(guó)成立后，對(duì)株洲車(chē)站的行車(chē)及客、貨運(yùn)設(shè)備曾進(jìn)行大規(guī)模的改、擴(kuò)建。在行車(chē)設(shè)備方面，第一個(gè)五年計(jì)劃期間，先后增建到發(fā)線(xiàn)4條，編組線(xiàn)1條，牽出線(xiàn)1條，60～70年代又先后延長(zhǎng)股道長(zhǎng)度，并建成電氣集中聯(lián)鎖;至1990年全站有站線(xiàn)33.564公里，其中到發(fā)線(xiàn)6條9279延米。在客運(yùn)設(shè)備方面，在第一個(gè)五年計(jì)劃期間新建站舍833平方米，修建第二旅客站臺(tái)，并架設(shè)旅客天橋;1973年交通部批準(zhǔn)擴(kuò)建株洲車(chē)站，由廣州鐵路局勘測(cè)設(shè)計(jì)所設(shè)計(jì)，湖南省第五建筑工程公司施工，1980年12月主樓工程竣工交驗(yàn)，1981年9月完成副樓及掃尾工程，1985年旅客一、二站臺(tái)及雨棚的延長(zhǎng)工程竣工。至1990年底，客運(yùn)設(shè)備擁有房屋1.552萬(wàn)平方米，為1949年的60倍，其中有普通、軟席、攜帶兒童等候車(chē)室8個(gè);有旅客站臺(tái)2座計(jì)1124延米，雨棚2座總長(zhǎng)914延米;天橋、地道各1座。貨運(yùn)設(shè)備方面，1950～1957年改建南貨場(chǎng)，新建有10條貨物線(xiàn)及倉(cāng)庫(kù)(雨棚)的北貨場(chǎng);1973年5月至1976年12月，在白石港新建中轉(zhuǎn)貨場(chǎng)，占地1.3萬(wàn)余平方米15萬(wàn)噸;有貨物線(xiàn)8條，站臺(tái)3座，零擔(dān)雨棚2座，危險(xiǎn)品倉(cāng)庫(kù)1座;隨著貨運(yùn)量的增長(zhǎng)，1986年8月租用鐵道部工程指揮部株洲建材總廠(chǎng)的部份場(chǎng)地，開(kāi)辟第二零擔(dān)貨場(chǎng);1989年又在新貨場(chǎng)新建貨物線(xiàn)3條。

1990年株洲車(chē)站南貨嘗北貨場(chǎng)為整車(chē)貨場(chǎng)，新貨場(chǎng)為零擔(dān)貨場(chǎng)，總面積12.8萬(wàn)平方米，貨物裝卸線(xiàn)14條，有效長(zhǎng)計(jì)1692延米;計(jì)246個(gè)貨位，一次堆貨為1.15萬(wàn)噸;租用的臨時(shí)貨場(chǎng)，辦理零擔(dān)業(yè)務(wù)，占地4180平方米，有貨位69個(gè)，一次堆貨量883噸。