La construction de la gare de La Pointe-Bouchemaine s'inscrit dans le cadre de la création de la ligne de chemin de fer entre Paris et Nantes décidée par l'État en 1842 (voir Réseaux et voies de circulation). Dès 1846, la municipalité entame des discussions avec les Ponts-et-Chaussées pour une installation idéale permettant de concilier praticité et économie du projet. Après plusieurs hésitations, il est décidé d’implanter la gare près du château du Fresne, au lieu-dit Les Sablons, à environ 1 km au sud du bourg de Bouchemaine. L'emplacement a l'avantage de se situer à mi-distance entre ce dernier et l'écart de la Pointe, l'autre noyau d'habitat de la commune.

Implantée sur une zone de parcelles de vigne en lanières, la construction impose l'expropriation d'une trentaine de propriétaires, essentiellement des bourgeois angevins. Un chemin d'exploitation, bientôt renommé "avenue de la Gare" est ouvert pour relier celle-ci à la route départementale 111. Devenue communale à partir de 1898, l'avenue de la Gare est lotie progressivement à partir des années 1900. Elle accueille notamment vers 1910, un hôtel de voyageurs : l'hôtel de la Gare.

Jusque dans les années 1930, la station de La Pointe-Bouchemaine est, avec celle des Forges, l'une des principales dessertes pour les villégiateurs. En 1936, l'installation de la Société des Pétroles de l'Ouest, à l'ouest de la gare, nécessite la construction d'une double voie de garage destinée au déchargement du pétrole venu de Donges par voie ferré. Suite à l’arrivée du TGV en 1996, la gare est néanmoins supprimée et le bâtiment de voyageurs détruit. Seul subsistent aujourd'hui les vestiges des quais et une halle de marchandises.