Железнодорожная станция «Косулино» была открыта 7 декабря 1885 г.,

когда через станцию Косулино прошел первый поезд, а также началось строительство здания станции и первых пристанционных домов.

Первоначально станция относилась к Пермской железной дороге. В  настоящий момент станция относится к Свердловской железной дороге. Среди первых начальников станции можно назвать Н.Л. Смолина и И.П. Беляева. В 1960 – 1990 гг. начальником станции была К.Г. Хомякова, в 1990 – 1993 гг. – В.В. Логачев, с 1993 г. работой станции руководит М.И. Мартынова.

В  70-е годы на станции действовал один путевой участок. Через станцию проходили транзитные поезда.

В 1964 г. железнодорожный транспорт перешел на тепловую тягу. За 12 часов через станцию проходило 220 поездов, из них 56 – пассажирских. С  такой нагрузкой станция-однопутка не справлялась. По решению Министра путей сообщения Б.Б. Бещева, было решено на станции построить двухпутку и электрифицировать этот участок  железной дороги.

 В 1975 г. началось строительство второго пути и развернулись работы

по электрификации железной дороги от Свердловска до Богдановича.

26 декабря 1978 г. на этом участке прошли первые грузовые поезда. В том же году на станции Косулино построен пешеходный мост.

В случае снежных заносов в 1970 – 1980-е гг. на помощь работникам железной дороги приходили рабочие с заводов и учащиеся гидрометшколы.

В настоящее время станция сохраняет хорошую пропускную способность: до ста пар поездов в сутки, из которых 33 пары – пассажирские.

Второй мост  через железную дорогу  построен  18 октября 2017 года. Проведена реконструкция поста электрической централизации ст. Косулино – это важное звено при летних путевых работах. На территории станции расположена База ПМС-171, где производится сборка рельсошпальной решётки.