Butzbach liegt an der Main- Weser Bahn, die von Kassel nach Frankfurt verläuft. Am 9. November 1850 wurde der 13,61 km lange Abschnitt der Main- Weser Bahn von Butzbach nach Friedberg (Hessen) in Betrieb genommen. Auf der Gesamtstrecke fuhr der erste durchgehende Zug nach Frankfurt am 15. Mai 1852. Es ist anzunehmen, das 1850 nur ein provisorisches Stationsgebäude vorhanden war. Das endgültige Empfangsgebäude wurde 1853 eröffnet. Neben dem Gebäude befand sich die Bahnhofgaststätte in einem Fachwerkgebäude. Im Bahnhof waren noch ein Bahnwärterhaus, ein Güterschuppen und ein Wagenreinigung vorhanden. Da Butzbach für eineinhalb Jahre Endstation war, hatte die Station auch einen Lokschuppen mit Lokomotivbehandlungsanlagen. Am 28. März 1904 eröffnete die Butzbach-Licher Eisenbahn ihre Strecke nach Lich. Die Bahn hatte einen eigenen Bahnsteig mit einer Wellblechhütte neben dem Staatsbahnhof mit dem Namen Butzbach West. 1964 wurde der Bahnbetrieb eingestellt und der Bahnhof abgerissen. Anfang der 1970er-Jahre eröffnete ein neues Empfangsgebäude. Im Erdgeschoss befindet sich die Schalterhalle, die eine vorgesetzten, abgeschlossenen Eingangsbereich hatte, der nur durch seitliche Eingänge zu betreten war. Im Obergeschoss befanden sich die Diensträume. Das Empfangsgebäude wurde im Juli 2018 abgerissen.