陇海铁路自于1905年起动工，1923年徐州至大埔（连云港港口前身）段建成通车，因陇海铁路在此跨过大运河，建车站取名运河车站。1949年后，运河站属军委铁道部济南管理铁路局徐州分局管辖。1954年，邳县自邳城镇迁治运河镇，后运河站改名邳县站。1992年，邳县撤县建市改为邳州市，站名依旧使用邳县站。2005年3月，全路裁撤铁路分局后，隶属济南铁路局徐州车务段管辖，同年邳县站再次更名为邳州站。2008年，徐州车务段辖内线路及各站全建制划拨给上海铁路局管辖。2018年初，根据规划进行站前广场拆除，自此邳州站进入退役倒计时 。届时由邳州东站（集高铁、动车、普通列车和货运客运于一体的现代化车站，已在建设中）全面取代。2019年，车站主体拆除，改由临时候车室候车。