La estación se inaugura el 25 de agosto de 1852 para servir como terminal del Ferrocarril de Langreo, que conectaba Gijón con Langreo, siendo, prácticamente, la primera estación de España. El edificio original, de estilo isabelino, sería ampliado en 1892 y 1911. En 1950 la Compañía del ferrocarril de Carreño se convierte en la segunda operadora de la estación. El inmueble se queda pequeño para el creciente número de viajeros y tras sufrir un incendio se reconstruye la estación en 1961. El nuevo edificio era meramente funcional, sin ornamentación alguna.[5]
En los años 2000 ocurre una reorganización ferroviaria destinada a eliminar la dualidad de servicios ferroviarios y soterrar las vías y estaciones, que tenían una gran penetración en la ciudad. Se decide clausurar la estación y sustituir sus céntricos servicios mediante una estación del Metrotren (estación de Plaza Europa).[5] El último tren ingresó en la estación el 27 de marzo de 2011, pasando todo el tráfico posterior a la estación Gijón-Sanz Crespo.[3]
En noviembre de 2014 se completa la demolición de toda la infraestructura, dejando un enorme espacio baldío conocido como «El Solarón», este espacio abriría en marzo de 2016 como Jardines del Tren de la Libertad.[7][8]
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