La station de Paliseul est mise en service le [2] lors de l'ouverture à l'exploitation de la section de Florenville à Gedinne, via Bertrix, par les chemins de fer de l'État belge[3].
Les années 1950 sont fatales aux lignes du vicinal : le trafic voyageurs ferme le sur la ligne SNCV 93 et le sur la ligne SNCV 34[4]. Le trafic marchandise ferme quelques années plus tard, le sur le tronçon de la ligne 93 aboutissant à la gare et le pour la ligne 34[4].
La gare devient un simple arrêt avec la fermeture de son guichet le et la fermeture de sa cour à marchandises le [2]. Le bâtiment de la gare est partiellement démoli, perdant son étage et l'extrémité des ailes latérales.
En 2019, la gare est rénovée par VDH, développeur éolien wallon à finalité sociale. La façade côté quai retrouve son aspect d'origine avec une façade en crépi et des ancres métalliques, tandis qu'elle est en briques nues côté rue. Elle est dorénavant opérée par l'asbl Palisol Gare. L'objectif du projet Palisol est d'associer, dans un tiers lieu convivial et accessible à tous, une réflexion autour des thèmes de l'énergie et de la mobilité douce et partagée en milieu rural.
Service des voyageurs
Accueil
Halte[5] SNCB, c'est un point d'arrêt non géré (PANG) à accès libre.
Desserte
Paliseul est desservie par des trains Omnibus (L) et d'Heure de pointe (P) de la SNCB, qui effectuent des missions sur la ligne 166[6].
Semaine
En semaine, la desserte comprend un train L par heure reliant Namur à Libramont via Dinant.
Il existe également trois trains d’heure de pointe, le matin :
↑ ab et c(nl) Jean-Pierre Schenkel et al., « ST/H/PA - Paliseul », sur spoorweggeschiedenis.quartam.on-rev.com, (consulté le )
↑Pascal Dumont, Olivier Geerinck, Sur les rails d'Ardennes et de Gaume, éditions de Borée, (ISBN9782844942692), p. 91 extrait (consulté le 26 mars 2012).
↑ abc et dSite sha.be, Saint-Hubert d'Ardenne - société régionale d'histoire et d'archéologie : Ler rail à Saint-Hubert, par Benoît Strépenne, janvier 2009 lire (consulté le 26 mars 2012).