1903年（日明治36年）10月7日苗栗=三叉河間通車，同日三叉河驛開始營業，1920年10月7日改稱三叉驛，民國34年10月光復後更名為三叉站。因三叉鄉地名不雅，且「叉」字與「義」字之簡寫「叉」相近， 42年11月12日更改鄉名為「三義鄉」，站名於44年3月1日改為「三義站」沿用至今。

三義鄉位於苗栗縣丘陵地帶南面西湖溪上游河谷處，因西湖溪兩支流（打哪叭溪、水尾溪）在此匯流成三叉狀，故地名舊稱「三叉河」。由於地勢和地形之關係，三義地區每年的十一月到翌年的三月常有濃霧滯留，有「台灣的霧都」之美譽。山坡地早期多種植樟木，而聞名遐邇的三義木雕，則利用樟木的成長特性及撲鼻的清香，雕塑成栩栩如生且極具藝術價值的作品，火車站內候車室也擺了一塊木雕的三義鄉導覽圖，頗能凸顯地方特色。

三義舊站原係一日式站房，內部結構全為上等檜木所造，1935年發生台中州大地震，三義站位於震央外緣，幸運地躲過一場浩劫，站房並無損壞；配合山線鐵路擴建雙軌，舊站房於84年9月被拆除遷往卓蘭林園渡假村重組保存留念，原址另新建車站，89年3月31日新站落成啟用。
資料來源鐵路局三義站