Nagykikindára az első vonat 1857. november 15-én érkezett, amikor a Szeged – Nagykikinda – Temesvár vasútvonalat üzembe helyezték. A vasutat az Osztrák Államvasút-Társaság – StEG – építette, amelyet a Rothschild bankház párizsi és bécsi fiókja alapított. Ez a vasútvonal a Bécs – Pozsony – Pest – Szeged – Nagykikinda – Temesvár – Báziás vonal részét képezte, összekötve Európa közepét a délkeleti régiókkal (Simić 2021: 10).
Levéltári dokumentumok szerint 1857-ben elutasították Nagybecskerek kérelmét, hogy Nagykikinda és a vármegyeközpont Nagybecskerek között vasútvonalat építsenek. A nagykikindai elöljáróság úgy ítélte meg, hogy ennek még nem jött el az ideje, mert a földkisajátítási költségeket még a korábban említett vasút esetében sem fizették ki, így nem kívántak további pénzügyi kötelezettségeket vállalni (Simić 2021: 18). Bár Nagykikinda már évtizedek óta kapcsolódott a Monarchia fontos központjaihoz, a vármegyeközponttal való kapcsolatnak nagy jelentősége volt (Anonymous 1883: 9). A Nagykikinda–Nagybecskerek vonal építéséről szóló törvényt 1881-ben fogadták el és hagyták jóvá. A vasút helyi érdekű vasútként épült, 45 kilométeres óránkénti sebességre. Hivatalosan 1883. július 8-án adták át a forgalomnak.
E két vonal megépítésével Nagykikinda rohamos fejlődésnek indult elsősorban az ipar területén, amit többek között a Dampfmühl gőzmalom és a Bohn család téglagyára bizonyít. A város vasúti csomópontként betöltött fontosságát kiemelik a jelentős nemzetközi vonatok, köztük a híres Orient Expressz, amely 1883-tól 1972-ig Nagykikindán keresztül közlekedett. Ebben az időszakban, de még korábban is, fontos emberek utaztak vonattal a városon keresztül. Így 1869-ben, amikor Ferenc József osztrák császár a Szuezi-csatorna megnyitására indult, megállt Nagykikindán és a városban töltötte az éjszakát.
A nagykikindai vasútállomás (és fogadóépület) az akkor érvényes szabványprojektek szerint épült. Ennek az állomásnak az értékét az is növeli, hogy bővítését Pfaff Ferenc tervezte, aki a 19. és 20. század fordulóján számos pályaudvart épített és alakított át az akkori Magyarországon, ezáltal egyéni, felismerhető karaktert adva ezeknek a településeknek. Az épület egyszintes központi testet kapott, amelyhez kétszintes oldalsó szárnyépületek kapcsolódnak. Az épület sínek felöli oldalán tornác húzódik, míg az épület átellenes oldalán egy középrizalit található a főbejárattal.
A homlokzat vakolatlan téglákkal díszített, így az épület egyes részeit vízszintes és függőleges téglasorok emelik ki. Az emeletes oldalszárnyakon és a központi homlokzaton környílások láthatók. Az épület eredeti funkciójában az alábbi helységekkel rendelkezett: lakások és szobák a vasúti személyzet számára, irodák, várótermek és egyéb létesítmények az utasok számára.
A Szeged és Nagykikinda közötti vasúti szakasz 1944-ig üzemelt, amikor is a Tisza-hidat felrobbantották. A Nagykikinda-Zsombolya (Jimbolia, Románia) szakaszon 2014. szeptember 1-jén pénzügyi okok miatt felfüggesztették a nemzetközi forgalmat.
A nagykikindai vasútállomás továbbra is működik. Az elmúlt években gondos felújításon esett át, hogy megőrizze építészeti jelentőségét, összhangban Pfaff 19. századi bővítési tervével. Ez volt és maradt a Nagykikinda-Nagybecskerek vonal legreprezentatívabb állomása. A vasútállomás számos olyan létesítményt tartalmazott, amelyek a forgalom zavartalan működését szolgálták. Ezek közül némelyik még mindig eredeti rendeltetését tölti be, mások új funkciót kaptak, néhány pedig az idők során eltűnt.
