Die West London Joint Railway eröffnete im Mai 1844 den Haltepunkt Kensington südlich der Hammersmith Road, schloss ihn aber bereits nach einem halben Jahr wieder. Am 2. Juni 1862 wurde der Personenverkehr wieder aufgenommen, mit dem Bahnhof Addison Road am heutigen Standort nördlich der Hammersmith Road. Ab 1864 verkehrten auch Züge der Metropolitan Railway auf dem so genannten Outer Circle (Paddington – Latimer Road – South Kensington – Paddington), 1872 folgte die Metropolitan District Railway. Züge der London and South Western Railway hielten hier von 1869 bis 1916.
Am 2. Oktober 1940 musste der Bahnhof Addison Road kriegsbedingt geschlossen werden. Ab 20. Dezember 1946 verkehrte ein U-Bahn-Pendelzug der District Line auf dem Abschnitt nach Earl’s Court, gleichzeitig erhielt der Bahnhof seinen heutigen Namen.[3] Ebenso verkehrte erstmals ein Eisenbahn-Pendelzug während der Hauptverkehrszeit nach Clapham Junction, den vor allem die Angestellten der nahe gelegenen Zentrale der britischen Postsparkasse (Postal Office Savings Bank) nutzten.[4]
Von 1979 bis 2008 hielten in Kensington (Olympia) täglich einzelne Schnellzüge auf dem Weg von Birmingham nach Brighton, zwischenzeitlich auch Züge nach Eastbourne, Folkestone und Ramsgate.[5] Nach einer Unterbrechung von 54 Jahren wurde 1994 der Eisenbahnverkehr zwischen Willesden Junction und Clapham Common wieder aufgenommen. Von 1994 bis 2007 diente Kensington (Olympia) als Ausweichstation für Eurostar-Züge, wenn diese den eigentlichen Endbahnhof Waterloo International nicht anfahren konnten.
↑COUNTS - 2014 - annual entries & exits. (PDF, 44 kB) Transport for London, 2015, archiviert vom Original (nicht mehr online verfügbar) am 21. Februar 2016; abgerufen am 29. Dezember 2017 (englisch).
↑Estimates of station usage. (Excel, 1,1 MB) Office of Rail Regulation, 2014, archiviert vom Original (nicht mehr online verfügbar) am 25. Juni 2017; abgerufen am 29. Dezember 2017 (englisch).Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.@1@2Vorlage:Webachiv/IABot/orr.gov.uk
↑District Line. Clive’s Underground Line Guides, abgerufen am 21. Januar 2013 (englisch).
↑John Glover: London’s Overground. Ian Allan, Hersham 2012, ISBN 978-0-7110-3524-9, S.35–36.