Vänersborg fick järnvägsförbindelse med Uddevalla-Vänersborg-Herrljunga Järnväg (UWHJ). Delar av banan, däribland sträckan vid Vänersborgs station, invigdes 1866; hela sträckan blev klar 1867. Banan hade från början den ovanliga spårvidden på 4 engelska fot (1217 mm), men breddades till normalspår 1899.
Järnvägen byggdes delvis för att skapa ett billigare alternativ till Trollhättans kanal – Göteborg för transporter mellan Vänersborg och kusten. För att öka banans bärkraftighet förlängdes järnvägen via jordbruksbygderna kring Vara till Herrljunga och anslutning till Västra Stambanan.
Nuvarande stationshuet ersatte i slutet av 1890-talet en äldre byggnad från 1866. Arkitekt var Claes Adelsköld.
Bildgalleri
