La gare a été édifiée par la Compagnie des chemins de fer des Charentes dans le cadre de la construction de la ligne ferroviaire Nantes-La Rochelle. Dès juillet 1865, autorisation est donnée par le préfet aux ingénieurs de la Compagnie d'entrer dans les propriétés privées pour étudier le tracé de la future ligne. Le 23 mars 1868, le maire est informé de l'approbation du tracé par le ministre des Travaux publics et, le 15 novembre suivant, la commune fait don d'une partie de son Petit communal pour implanter la gare.

La gare est construite en 1870 selon le même modèle architectural que d'autres gares de la ligne, par exemple celle de Vix-Le Gué-de-Velluire (disparue) et celles de Luçon, Velluire et Marans (dont elle se distingue toutefois par l'absence d'ailes latérales). Le cadastre mentionne la construction, en même temps que la gare, d'une halle aux marchandises, d'une maison de garde, d'un abri pour voyageurs et d'un cabinet d'aisances. La ligne est mise en service le 14 mars 1871 mais l'ouverture de la gare de L'Île-d'Elle attend encore quelques mois, jusqu'en mai 1872, malgré les protestations du conseil municipal. Aujourd'hui désaffectée, l'ancienne gare a été rachetée par la commune et transformée en logements.