Bereits am 15. Mai 1847 eröffnete der Bahnhof Camen. Ein provisorisches, rotes Backsteingebäude direkt neben dem heutigigen Empfangsgebäude diente vermutlich als Empfangsgebäude. 1848 wurde durch die Verbindung nach Berlin Kamen zum Fernbahnhof. Ein neues Empfangsgebäude wurde ca. 1849 fertiggestellt. Es ist bis heute weitgehend erhalten geblieben. Die Gestaltung des Durchgangsbahnhofs war damals dem Verkehr angemessen. Das erste provisorische Backsteingebäude diente nach der Eröffnung als Wohngebäude für Bahnbeamte. 1852 baute man es als Postgebäude um. Ein Güterschuppen entstand im selben Jahr. Neben der Eingangshalle gab es einen Gepäckabfertigungsschalter, Warteraum, ein kleineres Büro und Nebenräume. 1888 wurde ein Anschlussgleis zur Zeche Monopol verlegt. 1906 wurde eine Vorhalle angefügt. Die Architektur des Bahnhofs zeigt den Einfluss der Schule Karl Friedrich Schinkels, der den Baustil italienischer Villen auf seine Bauprojekte übertrug. Das Bahnhofsgebäude ist das Einzige noch erhaltene in seiner Form im Ruhrgebiet. Durch das IBA-Projekt wurde der Bahnhof ab 1998 komplett saniert. An das, im Zweiten Weltkrieg unversehrt gebliebene, Empfangsgebäude wurden in den 1950er Jahren verschiedene Anbauten vorgenommen. Anfang der 1980er Jahre schloss die Bahnhofsgaststätte. 1985 stellte man die Fassade des Bahnhofs unter Denkmalschutz.