1905年4月1日，开业。

1962年5月3日，三河岛事故发生。

1987年4月1日，国铁变成民营JR7社，三河岛站归属东日本旅客铁道（JR东日本）。

1988年（昭和63年）3月13日 - 普通列车日中（9时-16时）停车。

2001年（平成13年）11月18日 - Suica开始使用。

2004年（平成16年）3月13日 - 特别快速之外的普通列车全部停车。

1962年5月3日，在东京时间晚上9点36分，国铁三河岛站信号机发出红色的停止信号。此刻，一列45辆编成的下行货物列车 287（田端操车场发车，往水户），突然不依照停止信号的限制进入侧线，因而出轨，造成火车头以及第2节车厢弹至下行本线。

随后，下行客运列车 2117H（上野发车，往取手）正好自三河岛站离站，撞向弹至下行本线的货物列车，也发生出轨，部份车厢弹跳至上行本线，这次撞击造成 25 人受伤。而操作信号机的人员因为忙着处理善后而忘了发出信号警示其他列车。

6分钟后，上行客运列车 2000H（往上野）进站，撞向出轨的 2117H 以及正準备从前一次撞击逃生的乘客。最终造成160人死亡和296人受伤。此为国铁战后五大事故。

经过这次事故，国铁将“非不得以不停驶”的政策修正为“只要事故发生，不论规模大小，儘快停止列车”。自动列车停止装置也在1966年引入日本。