La gare de La Chapelle-sur-Erdre est inaugurée le 17 décembre 1877 lors de la mise en exploitation de la ligne Nantes - Châteaubriant. Elle dessert les populations de La Chapelle, Orvault et Treillières soit un bassin de 6 718 habitants en 1874. La gare est profondément modifiée en 1900 lors de la création de la ligne Beslé - La Chapelle-sur-Erdre : pose d'une traversée-bretelle pour souder les deux lignes, pose d'une nouvelle voie paire pour permettre le garage simultané de deux trains venant de Nantes, doublement de la voie de marchandises, construction d'un abri double face sur le trottoir intermédiaire et report des toilettes sur le trottoir du bâtiment des voyageurs, allongement de la halle aux marchandises. En 1901, la gare est éclairée par des lampes à pétrole enfermées dans des manchons. Durant la première moitié du XXe siècle, le trafic de la gare de La Chapelle-sur-Erdre est centré sur les produits agricoles avec notamment un trafic saisonnier de pommes. En 1908, 45 wagons par an transitent par la halle de marchandises. Vingt ans plus tard, le trafic est doublé avec 96 wagons annuels, de septembre 1927 à avril 1928, 12 700 quintaux de pommes sont exportés de la gare. Sont importés des engrais, des tourteaux de son et nombre de wagons de paille. Mais malgré les demandes de la commune, la Compagnie refuse l'installation d'un pont à bascule. La station perd le trafic voyageur en 1980. La gare est détruite lors des travaux d'implantation de la route départementale n° 39. L'entreprise France Boissons est alors la seule à utiliser la ligne jusqu'en 2008. Dans le cadre du projet de réouverture de la ligne Nantes-Châteaubriant, il est prévu la mise en place de 3 arrêts sur la commune de La Chapelle-sur-Erdre : Erdre active, La Chapelle-Centre (à proximité du site de l'ancienne gare) et La Chapelle-Aulnay.