明治35年(1902年)4月15日他里霧-嘉義間開工興建，36年(1903年)12月15日設立他里霧驛，同日起他里霧-嘉義間完工通車，大正9年(1920年)10月1日改為斗南驛，民國56年9月增建地下道及第二月台，59年10月6日斗六-斗南-大林間完成雙軌化通車。

　原建於明治36年(1903年)的木造站房，於昭和20年(1945年)3月31日重建為今日之斜頂式磚造站房，斗南站也為日據時期最後改建的一座車站，車站主體為長形空間，並設計成不同屋脊高度的斜頂，車站大廳作為重簷，上方的屋頂則為四片斜頂，下方屋簷挑出形成一條走廊，而特別的是候車室內所有的椅子仍保留為木造的型態，長度也為全台車站之冠，民國84年5月再重新油漆站體及整修站房屋頂，82年3月實施電腦連線售票作業，因應台鐵捷運化規劃及平衡前後站發展於106年12月12日動工改建跨站式年站房，第一階段工程於109年9月5日啟用，第二階段於110年6月完工啟用。