Keberadaan Stasiun Tanjung Priok tidak dapat dipisahkan dengan ramainya pelabuhan Tanjung Priok yang merupakan pelabuhan kebanggan masa Hindia Belanda itu, dan bahkan berperan sebagai pintu gerbang kota Batavia serta Hindia Belanda.
Bandar pelabuhan yang dibangun pada 1877 di masa Gubernur Jendral Johan Wilhelm van Lansberge yang berkuasa di Hindia-Belanda pada tahun 1875-1881 itu semakin mengukuhkan perannya sebagai salah satu pelabuhan paling ramai di Asia setelah dibukanya Terusan Suez.
Stasiun Tanjung Priok menghubungkan Pelabuhan Tanjung Priok dengan Batavia yang berada di selatan. Alasan pembangunan ini karena pada masa lalu wilayah Tanjung Priok sebagian besar adalah hutan dan rawa-rawa yang berbahaya sehingga dibutuhkan sarana transportasi yang aman pada saat itu (kereta api). Pada akhir abad ke-19, pelabuhan Jakarta yang semula berada di daerah sekitar Pasar Ikan tidak lagi memadai, dan Belanda membangun fasilitas pelabuhan baru di Tanjung Priok.
Stasiun ini dibangun tepatnya pada tahun 1914 pada masa Gubernur Jendral A.F.W. Idenburg (1909-1916). Untuk menyelesaikan stasiun ini, diperlukan sekitar 1.700 tenaga kerja dan 130 di antaranya adalah pekerja berbangsa Eropa.
Bahkan sejak diselesaikannya stasiun ini, telah timbul protes mengenai "pemborosan" yang dilakukan dalam pembangunan stasiun ini. Dengan 8 peron, stasiun ini amatlah besar, dan nyaris sebesar Stasiun Jakarta Kota yang pada masa itu bernama Batavia Centrum. Sementara, kereta api-kereta api kapal yang menghubungkan kota-kota seperti Bandung dengan kapal-kapal Stoomvaart Maatschappij Nederland dan Koninklijke Rotterdamsche Lloyd langsung menuju ke dermaga pelabuhan dan tidak menggunakan stasiun ini. Stasiun ini terutama hanya digunakan untuk kereta rel listrik yang mulai digunakan di sekitar Jakarta pada tahun 1925.