Die „Obere Ruhrtalbahn“ wurde von der Bergisch-Märkischen Eisenbahn-Gesellschaft (BME) in vier Abschnitten gebaut. Das 8,48 km lange dritte Teilstück von Meschede nach Bestwig wurde am 1. Juli 1872 in Betrieb genommen. Das Empfangsgebäude bestand aus zwei Winkelbauten mit unterschiedlicher Geschosshöhe. Es war verschiefert und die Giebelwände verbrettert. Große Fenster sorgten für viel Licht im Gebäude. Ein Güterschuppen mit Diensträumen befand sich östlich des Stationsgebäudes. Um die Jahrhundertwende erhielt der Hausbahnsteig über die gesamte Bahnsteiglänge ein ausladendes Vordach mit Oberlichtern. Bis 1920 erfolgten mehrere Um- und Anbauten.Am 1. Mai 1902 eröffnete die Preußische Staatseisenbahn den 7,71 km langen Abschnitt vom Abzweig Nuttlar nach Steinhelle den Bahnbetrieb. Der zweite Abschnitt bis Winterberg wurde am 1. Oktober 1906 eröffnet.Die erste Lokstation mit Ringlokschuppen und Drehscheibe wurde erst 1873 fertiggestellt. Hier waren aufgrund der Steigung nach Brilon die Vorspannlokomotiven stationiert.Zwischen 1919 und 1924 wurde die Lokstation dann zu einem selbstständigen Bahnbetriebswerk und erhielt einen neuen Ringlokschuppen mit einer 20-Meter-Drehscheibe.In den 1950er Jahren wurde der Bahnhof komplett erneuert und die Hochbauten renoviert. Im Zuge der Baumaßnahmen entstand auch das heutige Empfangsgebäude anstelle des alten Stationsgebäudes.Ab dem 1. Mai 1982 war das Bahnbetriebswerk eine Außenstelle des BW Hagen-Eckesey. Etwas später wurde es geschlossen. Der Ringlokschuppen mit Drehscheibe wurde abgerissen, der Wasserturm und ein Wasserkran stehen jedoch unter Denkmalschutz.2014 baute die Deutsche Bahn AG das Empfangsgebäude um. Dabei wurde der Vorbau des Hausbahnsteigs beseitigt und eine Personenbrücke gebaut. Die Gleisanlagen baute man entsprechend zurück.
Die Eisenbahn “kam” am 1. Juli 1872 nach Bestwig. Also 37 Jahre nach der Eröffnung der ersten Eisenbahn von Nürnberg nach Fürth 1835. Bestwig hatte zu diesem Zeitpunkt sehr wenig Einwohner (Ende 2015 waren es 11.170 Einwohner).