1989年，京九铁路商丘--阜阳段竣工后，相关部门曾推荐阜阳--固始--商城--麻城的路线方案，经勘测后计划在固始杨集一带设站，但最终淮滨--潢川--光山--新县方案胜出。
2000年，宁西铁路开工建设，初步计划从固始中部过境，具体路线为马堽集--草庙集--郭陆滩--张老埠--黎集（北），并在郭陆滩设站。后铁道部专家组临时决定将线路南移10余公里，在段集设立固始站。
2004年1月7日，宁西铁路西安至合肥段建成通车，南昌铁路局计划开通固始至上海、深圳和广州东的始发列车，这一消息被载入《固始县志》。2007年5月15日，固始站由南昌铁路局转隶武汉铁路局，为武汉铁路局麻城车务段下辖客货运三等站，开通始发列车的计划被取消。
2016年2月23日（元宵节次日），信阳市发改委网站发布了“京九高铁阜阳经潢川至九江段项纳入国家中长期铁路网规划”的消息，引发固始百姓的极大关注。2016年5月1日，固始民间举办争取京九高铁过境固始并设站的万人签名大会，引发在全国各地的固始人积极响应。
固始县火车站目前主要客流流向为上海、杭州、西安、信阳等，年发送旅客6.5万人，到达旅客8.5万人，全年客运运输收入约395万元。货物运输方面，主要货物流向为广州、四川、武汉、西安等方向，年装车量2182车，卸车量1112车，年发送货物13万吨以上，全年货运收入约2435万元。据2013年固始县国民经济和社会发展统计公报数据，2013年固始各大长途汽车站共完成客运量2330万人次，货运量1413万吨，均远超固始站。