1856 wurde von der Köln- Mindener Eisenbahn der Bau der Bahnstrecke zwischen Duisburg und Mülheim begonnen. Diese Strecke verlief über Essen nach Dortmund. Am 1. Mai 1862 eröffnete die Bergisch-Märkische Eisenbahn- Gesellschaft die 6,15km lange Strecke von Styrum nach Duisburg. Das 1878 errichtete erste Empfangsgebäude wurde abgerissen und durch das heutige, seit 1910 bestehende, Gebäude ersetzt. Styrum war damals Endstation der Ruhrtalbahn. Die Bahnstrecke nach Ruhrort kam später hinzu. Die Bahnstation wurde 1904 in Mülheim-Styrum umbenannt. Da die Ruhrbrücke 1945 von Deutschen Soldaten gesprengt wurde, musste der Verkehr auf der Ruhrtalbahn bis 1954 eingestellt werden. Ab 1954 lenkte man hauptsächlich den Güterverkehr über die Ruhrtalbahn. Der Personenverkehr beschränkte sich auf Schienenbusse im Ausflugsverkehr. 1968 stellte die Bundesbahn den Verkehr auf dieser Strecke ein. Ab 1982 erfolgte der schrittweise Rückbau der Gleise. Die Bahnstrecke nach Ruhrort wurde 1997 stillgelegt. Seitdem wird Styrum nur noch von S- Bahnen bedient. Im April 1997 renovierte die Bahn AG das Empfangsgebäude.

Luftaufnahme