Het station werd op 1 mei 1870 geopend. Het oorspronkelijke stationsgebouw en emplacement lagen op maaiveldniveau, met enkele zijsporen, waaronder een losweg. In deze periode had het hele stationsgebied een landelijk karakter, getuige foto's uit die tijd.
Hoewel het (nog) niet bewezen is, zou de toenmalige spoorwegmaatschappij, de Nederlandsche Rhijnspoorweg-Maatschappij (NRS), een door Voorburg afgedwongen verplichting hebben gehad, elke trein bij het station te laten stoppen. Dit zou te maken hebben met een voor Voorburg zeer belangrijke inwoonster, de OranjetelgPrinses Marianne. Zij zou op ieder moment van de dag gebruik moeten kunnen maken van deze nieuwe vervoersverbinding. Ook haar belangrijke binnen- en buitenlandse gasten kon zij dan gemakkelijk ontvangen. In ruil zou Voorburg het stukje land van Hofwijck aan de NRS hebben gegeven. Aangezien de eerste telefoonverbinding pas in 1880 in Nederland tot stand kwam, was er geen directe communicatie mogelijk om een trein op verzoek te laten stoppen. Deze verplichting werd tot ver in de twintigste eeuw gehandhaafd. Diepgaand archiefonderzoek heeft echter niets aan bewijs opgeleverd.
Een tweede tramlijn, die aan de andere zijde van het station zijn eindpunt had, was vanaf 16 maart 1934 HTM-tramlijn I³ naar Den Haag via Rijswijk. Op 9 december 2011 werd de eindhalte van tram 10, de opvolger van lijn I³, opgeheven. De sporen en bovenleiding zijn nog aanwezig ten behoeve van omleidingen en de Hoftrammm, een rijdend tramrestaurant die daar zijn begin-/eindpunt heeft.[2]
In 1988 werd het huidige viaductstation geopend, direct naast het Marianneviaduct van de A12. Onder het viaduct loopt de Vliet. Naast het spoortalud aan de oostzijde ligt de villa Hofwijck, het oude buiten van Constantijn Huygens. Het huidige station is voorzien van een kiosk en P+R-terrein. Ten behoeve van voor- en natransport halteren diverse lokale en regionale busverbindingen onder of nabij het station.
Bediening
Trein
Tot de dienstregeling 2007, waarin de opzet van de dienstregeling door NS veranderd is, stopten zowel stoptreinen als intercity's op dit station. Op 10 december 2006 is de intercitystop in Voorburg geschrapt. Sindsdien stoppen er uitsluitend sprinters.
Alleen spoor 2 beschikt over een CTA. Spoor 1 heeft er geen, omdat de treinen die daar stoppen uitsluitend naar Den Haag Centraal gaan en er maar een zeer beperkt aantal reizigers instapt.
Het station wordt in de dienstregeling 2025 door de volgende treinseries bediend: