Возникла в 1868 году[3] как «Александровская полустанция Николаевской железной дороги» на расстоянии 9,4 версты от Петербурга. В декабре 1871 года[4] невдалеке от станции открылось Преображенское кладбище, созданное в рамках решения проблемы недостатка мест для погребений в Санкт-Петербурге. В 1872 году для нужд кладбища на средства Петербургского городского управления у станционного запасного пути была устроена покойницкая платформа. В 1877 году из-за увеличения интенсивности движения похоронных поездов полустанция была перенесена ближе к кладбищу, при этом было построено новое пассажирское здание по типу станций III и IV классов, а также две пассажирские платформы[5].
С 1873 года[6] для станции используется название «Преображенская» (от находящегося рядом кладбища), в 1879[7] года станция была переименована в «Обухово» — по находящемуся неподалёку Обуховскому заводу, организованному на месте бывшей Императорской Александровской мануфактуры — однако на планах 1909—1915 годов фиксируется двойное название «Обухово (Преображенская)» или «Преображенская (Обухово)»[5].
С 2002 года Обухово не существует как самостоятельная станция, так как она вошла в состав узла Санкт-Петербург-Сортировочный-Московский. Сохраняется платформа «Обухово», а всё остальное станционное хозяйство называется «парк Обухово станции С.-Петербург-Сортировочный-Московский» (СПСМ)[5].
В 2007—2008 годах станция была реконструирована и был построен новый крытый надземный пешеходный переход-конкорс, в который были перенесены билетные кассы, а также были установлены лифты, турникеты и электронные табло с расписанием поездов. Переход открыт в феврале 2008 года.
К югу от станции в 1908 году был построен автомобильный Обуховский путепровод. В 2000-х гг. в этом же месте над путями была построена массивная эстакада КАД. Идущие от станции многочисленные железнодорожные пути проходят через несколько путепроводов друг над другом, также имеются переправы через реку Мурзинку. В северном направлении пути переходят в сортировочный парк станции Санкт-Петербург-Сортировочный-Московский и платформу Сортировочная (далее в 11 км от Обухова находится конечная станция Санкт-Петербург-Главный). По ходу следования магистралей из Петербурга на юго-восток следующая станция Московского направления ОЖД — Славянка, Волховстроевского — Рыбацкое, примыкающая с юга «южная портовая ветвь» проходит от Рыбацкого на грузовую станцию Купчинская.
↑Путеводитель по России. Фрум. № 15 декабрь 1868 года.
↑Дмитрий Шерих. В последний путь // Невская застава: Баерег левый, берег правый / Шерих Д. Ю. — М; СПб: Центрполиграф; МиМ-Дельта, 2007. — ISBN 978-5-9524-3110-2 — С. 342