Az első vonat 1883. július 8-án haladt át Melencén, amikor megnyitották a Nagykikinda – Beodra – Nagybecskerek vonalat.
A Nagykikinda – Nagybecskerek vonal mentén a felvételi épületek egyszintes, téglalap alaprajzú épületek voltak, amelyek hosszabbik oldala a vasúti sínek felé nézett. Valamennyi épület csaknem egyforma volt, csak a homlokzati ablakok és ajtók elrendezésében különböztek egymástól. Valamennyi épület csaknem egyforma volt, csak a homlokzati ablakok és ajtók elrendezésében különböztek egymástól. Ezek az épületek olyan jellegzetességekkel rendelkeztek, mint a kör alakú ablakok az oldalhomlokzatokon, a kőutánzat berakás az épületsarkokon, és a nyílások fölötti díszes szegmensívek.
A melencei állomás homlokzatát egykoron szépen kidolgozott vakolással díszítették, amelyeket idővel leegyszerűsítettek. Az épület egyes részein, például az ereszek alatt, még mindig az eredeti színek és díszítések láthatók. Jelenleg az épületet drappos színűre festették, az eredeti színeket a sárga (a homlokzat fő színe), a vörös (a téglaberakások kiemelése) és a zöld (a szarufákon) kombinációja jellemezte.
A sínek és az épület között kerítés található. Eredetileg kovácsoltvasból készült, de azóta „modernizálták”. A felvételi épület téglalap alaprajzú, a hosszabbik oldala a sínekkel párhuzamos, rajta kilenc nyílás (ablakok és ajtók) található, amelyek fölött vakolatból készült boltövek vannak. Az épület rövidebb oldalán négy nyílás és egy vakolatból készült oculus (de nem tényleges nyílás) található. Az épület nyeregtetős, benne szolgálati helyiségek, váróterem és egy kis áruraktár lett kialakítva. A felvételi épület mellett a sínek mentén egy kisebb raktár látható. Néhány száz méterrel arrébb egy másik nagy, elhagyatott, faszerkezetű, téglafalú raktárépület található.
A melencei vasútállomás felvételi épülete elég rossz állapotban van. A 2024-re tervezett felújítás magában foglalja a homlokzat, ácsszerkezet, tető renoválását, lakatosmunkákat, mellékhelyiségek kialakítását, valamint egyéb belső és külső munkálatokat. A komplexum jelentős értéket képvisel a máig üzemképes állapotú vasúti vezérlő berendezések és eszközök miatt.
Jelenleg a legtöbb tehervonat áthalad az állomáson, míg a személyforgalom néhány Szabadkára és Kikindára tartó járatra korlátozódik.
