A Zombor – Szabadka – Szeged (Sombor-Subotica-Szeged) vasútvonal építéséről 1864-ben egy szabadkai konferencián született döntés. Ezt követően megalapították Zomborban a vasútépítő bizottságot. Öt évvel később, szeptember 11-én futott be az első vonat az újonnan épült állomásra. Számos polgár és a város teljes vezetése mellett a magyar (közlekedési?) miniszter is részt vett az első vonat Zomborba történő ünnepélyes beérkezésekor. 1870-re a vasútvonalat Zombortól Szondig (Sonta) majd Gombosig (Bogojevo) terjesztették ki. A következő években két újonnan épített vasútvonal kötötte össze Zombort Újvidékkel és Bajával 1895-ben, Óbecsével (Bečej) 1906-ban, illetve Apatinnal 1912-ben. Ezek a vonalak helyi érdekű vasutak voltak. Zombor jelentős vasúti csomóponttá vált, ami új lendületet adott a gazdasági fejlődésnek és a kereskedelem gyorsabb fejlődésének.
A vasútvonallal egyidejűleg tervezett központi pályaudvar a városmagtól távol, az északi periférián épült meg. Az állomásépület az első típus jellegzetes típuspülete volt. Az állomásépület egyemeletes volt, két oldalsó földszintes szárnnyal és egy középső, timpanonnal koronázott résszel. A szegmensívben végződő épületnyílásokat téglából készült díszítéssel lekerekítették. A vasútállomást a kor építészeti és építési szabványainak megfelelően tervezték, mindenben hasonlóan a Habsburg Monarchia más nagy központjainak állomásépületeihez.
A vasút az összes környező falut és számos tanyát összekötötte a várossal. A Gombos (Bogojevo) felé vezető vasútvonalon a vasúti infrastruktúrát két, a Bácskai Nagycsatorna felett átívelő híd egészítette ki. Zombor a két világháború közötti időszakban is jelentős vasúti központ maradt. A második világháború első napján, a Jugoszláv Királyság elleni német támadás során a vasútállomás a bombázások következtében jelentős károkat szenvedett.
Az épületet a háború alatt felújították. Formáját és stílusát tekintve az épület központi része jelentős változásokon ment keresztül, mivel a timpanon helyébe lépcsős oromzat lépett. Az egykori főbejárat elé egy zárt előcsarnok került, amelyet kovácsoltvas korláttal ellátott terasz koronáz. Az épület egyéb részei és elemei változatlanok maradtak. A hozzáépítés modernista elemeket vezetett be, amelyek eltértek az eredeti épület esztétikájától.
A zombori vasútállomás csaknem egy évszázadon át volt egy olyan pont, amely ablakot nyitott a világra. A 20. század hatvanas éveitől azonban, amikor a vasúti forgalom a közút árnyékába került, a vasútvonalakat fokozatosan megszüntették, az állomásépületet pedig elhanyagolták.
