1854 wurde mit dem Bau der Strecke von Cottbus nach Weißwasser begonnen. Das repräsentative, zweigeschossige Stationsgebäude, dessen Klinkerfassade mit Zierornamenten versehen ist wurde wahrscheinlich Mitte 1867 fertiggestellt (Richtfest war am 1. September 1866). Am 31. Dezember 1867 befuhr der erste Zug die Station Spremberg. Später, 1896 wurde in Spremberg eine schmalspurige (1.000mm) Stadtbahn gebaut, die am 21. Januar 1898 in Betrieb ging. Vom Staatsbahnhof Bahnhof Spremberg führte noch eine 3,25km lange Regelspurbahn zum Stadtbahnhof Spremberg, auf dem bis Oktober 1932 auch Personenverkehr stattfand. Der Verkehr auf der Stadtbahn wurde am 31. Dezember 1956 eingestellt. Spremberg besaß fünf Bahnhöfe, wobei zwei von der Deutschen Reichsbahn unterhalten wurden: Hauptbahnhof Spremberg und Spremberg West. Das vermietete Gebäude steht zum Verkauf. Neben dem alten Empfangsgebäude eröffnete man am 7. April 2014 ein fünfgliedriges Bauwerk, ähnlich einer Betonautobahnbrücke, in dessen Pfeilern eine Reiseagentur mit Fahrkartenverkauf und ein Warteraum, sowie Fahrradstellplätze untergebracht sind.