Históricamente, la estación fue un nudo ferroviario de cierta importancia en el que se bifurcaban las líneas Torralba-Castejón y Santander-Mediterráneo.
Durante muchos años coexistió con otra estación, Soria-San Francisco, hoy desaparecida.
[3] Se inauguraba así la primera estación de Soria llamada Soria-San Francisco o Soria-Torralba.
Para ello, la Compañía del Ferrocarril Santander-Mediterráneo levantó unas nuevas instalaciones ferroviarias en la capital soriana, la estación de Soria-Cañuelo, inaugurada a comienzos de 1929 y mucho más amplia que la ya existente.
Con su cierre desaparecía el Regional Madrid-Chamartín - Soria - Castejón que mantenía dos relaciones diarias entre dichas ciudades.
La estación histórica fue reformada en la segunda mitad del siglo XX enmascarando su imagen ecléctica-regionalista.
Los andenes centrales no están cubiertos y el lateral solo lo está en una pequeña porción del mismo.
Por ello, un tren Regional Exprés circula por la estación conectando Soria con Madrid a razón de dos relaciones diarias por sentido.