Zunächst erhielt Palenberg nur einen Haltepunkt, welcher allerdings einige Jahrzehnte später zu einem Bahnhof ausgebaut wurde. Im Jahr 1881 wurde der Palenberger Bahnhof eröffnet und die Ortschaften erhielten damit einen Anschluss an die inzwischen zweigleisige Eisenbahnstrecke. Mit dem Bau der Werksbahn der Grube Carolus Magnus und der benötigten Rangiergleise 1912 mussten das bestehende Empfangsgebäude und das Vorsteherhaus des Bahnhofes abgerissen und an anderer Stelle neu errichtet werden. Die Kosten trug die Gewerkschaft Carolus Magnus. Errichtet wurde ein hölzernes Bahnhofsgebäude, auf dem Gelände des heutigen Park & Ride Parkplatzes, westlich der Gleise.
Zwischen 1935 und 1936 erfolgte, kurz nach der Gründung der Großgemeinde Übach-Palenberg, aufgrund des größeren Fahrgastaufkommens durch das Wachstum der Ortschaften, schließlich der Bau eines neuen Bahnhofsgebäudes östlich der Gleise, mit Wartessaal, kleiner Schalterhalle, Verwaltungsräumen und Dienstwohnungen. Letztere lagen im Ober- und Dachgeschoss. Mit seiner Ziegelfassade, den verwendeten Materialien und seiner Dachform glich sich das Bahnhofsgebäude der wachsenden Siedlung an und trug von nun an auch den Namen Bahnhof Übach-Palenberg. Mit der Schließung des Bergwerkes 1962 und dem Rückbau der Werksbahn in den darauffolgenden Jahren verlor der Bahnhof an Bedeutung.
Das Bahnhofsgebäude wurde 2000 zu einem Seniorenzentrum umgebaut und 2002 erfolgte ein Anbau eines Jugendzentrums. 2008 erfolgte nach Umbauarbeiten die Eröffnung als gemeinsames Mehrgenerationenhaus. 2007 wurden das Überholgleis (Gleis 3) und das Stellwerk Üf aufgegeben, wodurch Übach-Palenberg seinen Status als Bahnhof verlor. Seitdem gilt Übach-Palenberg nur noch als Haltepunkt. Im Jahr darauf begannen Umbau- und Modernisierungsarbeiten an den Bahnsteigen, die 2010 abgeschlossen waren.
(Robert Gansen, Universität Bonn, 2021)