Die Arbeiten am Empfangsgebäude der Bergisch-Märkische Eisenbahnbegannen am 15. August 1868. Am 15. Februar 1870 wurde der Bahnhof Hattingen feierlich eröffnet. Bis 1882 baute man die Strecke an der Ruhr zweigleisig aus. Im Zuge dieser Umbaumaßnahmen wurde auch die Gleisanlage erweitert. Das Gebäude ist Typisch im preußisch-kaiserlichen Stil erbaut. Der Bahnhof Hattingen ist als Trennungsbahnhof ausgelegt. 1971 wurde der Personenverkehr zwischen Hattingen und Hagen eingestellt. Ab dem 30. November 1979 endete auch der Zugverkehr nach Wuppertal. Jetzt war Hattingen Endbahnhof für den Personenverkehr. Bis zum 28. September bedienten noch Güterzüge die Strecke bis Hiddinghausen Rennebaum. Am 20. Mai 1974 wurde die Strecke bis Hattingen elektrifiziert. Am 25. Mai 1985 fuhr die erste S-Bahn in Hattingen ein. Am 2. August 1985 wurde der Nordbahnsteig für den S-Bahn Verkehr stillgelegt und dafür der generalüberholte Südbahnsteig benutzt.Ab 2005 verkehrte auf der Strecke zwischen Bochum-Dahlhausen und Hagen Hbf die „RuhrtalBahn“ mit durch Dampfloks gezogenen Zügen. Mangels einsatzfähiger Fahrzeuge wurde der Betrieb 2019 eingestellt.