Gelişmiş ülkelerin ekonomik planlarında XIX. yüzyılda İngiltere’de başlayan Sanayi Devrimi etkili oldu. XIX. yüzyılın bilimsel ve teknolojik gelişmeleri demiryollarını ve insan yaşamını etkilemiş ve hayatın vazgeçilmezi haline gelmiştir. Demiryolu ulaşımı tarım ekonomisinden sanayi ekonomisine geçişte önemli bir yol izlemiştir. Osmanlı İmparatorluğu demiryolunun nimetlerinden faydalanamamış ve yabancı devletlerin işletimine devretmiştir. Ancak Cumhuriyet döneminde demiryollarının devlet tarafından kullanılmasının önemi artmış ve çeşitli yerlere istasyonlar ve demiryolu hatları yapılmıştır. Cumhuriyetin ilk yıllarında yapılan istasyon binaları ilerici bir görüntüye sahiptir.

Başkentin Türkiye Cumhuriyeti döneminde yapılan ilk istasyonu olan Gazi İstasyonu Atatürk Orman Çiftliği’nin kurulma çalışması sonrasında insanların buraya gelip gitmesi için kurulan bir istasyondur. Atatürk Orman Çiftliği’nin turizme kazandırılmasında payı büyüktür. Mimar Ahmet Burhanettin Tarancı’nın hazırladığı planla geleneksel Osmanlı çini motifleri ve batıdan getirilen yeni motiflerin birleştirilmesiyle 01. 02. 1926 yılında yapılmış bir binadır. Atatürk gezilerinden döndüğünde Gazi İstasyonunda iner ve misafirlerini bu istasyonda karşılardı.

İstasyon bölümleri beş peron, bir ada ve yan platformdan oluşmaktadır. Ana hat, yük treni hattı ve YHT hattı için dört ray kullanılmaktadır. Gar binası dikdörtgen planlı 10 oda ve bir holden oluşan bir şeması vardır. İstasyon binasının girişi de çinilerle süslenmiştir. Bina yüzünde kemerli pencereler ve dikdörtgen pencereler kullanılmıştır. Çatısında kırma ve düz çatı kullanılmıştır. İstasyon binası iki katlı görünüme sahip, dışardan simetrik planlı içeriden ise kısmi simetriktir. Gazi İstasyonu Atatürk Orman Çiftliğindeki diğer binaların dokusuna uygun bir şekilde yapılmıştır.

Gazi istasyonu TCDD taşımacılığın 1972 yılında Kayaş-Sincan Banliyö Hattının durağı olmuştur. Yılında istasyon ve bahçesi üçüncü şahıs bir firmaya lokanta olarak kiralandı. 2016 yılında istasyonun tamir çalışmaları başladı. 2018 yılında tekrardan istasyon halinde kullanılmaya başlandı.