Проектирование пассажирской станции в Петербурге было начато в 1843 году. Отсюда в середине ХIХ столетия протянулась до Москвы первая в России, крупнейшая в то время в Европе, двухпутная магистральная Петербурго -Московская железная дорога.
Котельнич стал важным транспортным узлом в начале XX века с приходом железной дороги, соединяющей Санкт-Петербург, Вологду и Вятку. Станция Котельнич-1, построенная в 1905 году и реконструированная в 2005 году, продолжает оставаться ключевой на Горьковской железной дороге и Транссибирской магистрали.
Новоиерусалимский монастырь и его паломники способствовали открытию здесь железнодорожной станции, что стало толчком в развитии города. А налаженное сообщение с Москвой быстро привлекло сюда новых жителей.
Старое здание вокзала напоминало средневековый замок, однако в начале 1970-х годов возвели новый, уже двухэтажный вокзал. Сегодня это сквозная станция для поездов из разных регионов на пути в Кисловодск.