Der Bahnhof wurde am 15. Mai 1847[1] zusammen mit der Köln-Mindener Eisenbahn eröffnet. Er befand sich zwischen dem damaligen Dorf Herne mit etwa 1000 Einwohnern und dem WasserschlossStrünkede. Dieser erste Bahnhof lag südlich des heutigen an der Von-der-Heydt-Straße. Er diente auch dem Anschluss der weiter südlich gelegenen Stadt Bochum, die erst 14 Jahre später einen eigenen Bahnhof erhielt. Deshalb trug der Bahnhof bis 1860 den Namen Herne-Bochum.
1866 wurde zwischen Wanne-Eickel und Herne eine eigene Strecke für den Güterverkehr angelegt. 1870 wurde eine Strecke Richtung Herne-Rottbruch in Betrieb genommen, seit 1874 gab es auf dieser Strecke Personenverkehr bis Bochum. 1874 wurde die Zechenbahn Richtung Zeche Erin in eine Strecke des öffentlichen Verkehrs umgewandelt, ab 1878 fuhren hier auch Personenzüge. 1901 entstand eine Strecke Richtung Recklinghausen Süd, die ab 1945 auch im Personenverkehr genutzt wurde.
Am Morgen des 13. Januar 1925 fuhr hier der D 10 von Berlin nach Köln auf den P 230 von Dortmund nach Wanne auf. Dabei starben 24 Menschen – zwei davon später im Krankenhaus – und 91 weitere wurden darüber hinaus verletzt.
Es sind zwei Inselbahnsteige mit zwei Bahnsteiggleisen vorhanden, zwischen denen die zweigleisige Güterstrecke verläuft. Die Bahnsteige werden durch eine Unterführung vom Empfangsgebäude erreicht. Der nördliche Hauptbahnsteig ist weitgehend überdacht, der schmalere südliche Bahnsteig nur im Treppenbereich. Der Hauptbahnsteig war früher wesentlich länger als heute, an beiden Enden verjüngte er sich, um Platz für ein zweites Gleis zu schaffen, so dass an jeder Bahnsteigkante zwei Züge halten konnten.
Das Bahnhofsgebäude
Das heutige Bahnhofsgebäude wurde 1914 von den Preußischen Staatseisenbahnen gebaut. Um 1970 wurde es modernisiert, dabei wurde die Kuppel der Empfangshalle hinter einer abgehängten Deckenkonstruktion versteckt, die Fenster wurden ausgebaut und die Fensteröffnungen zugemauert. Im Zuge der Internationalen Bauausstellung Emscherpark kam es nach 1990 zu einer Restaurierung, die Kuppel wurde wieder geöffnet, die Fenster wieder eingebaut und der bis dahin verschlossene ehemalige Wartesaal 3. Klasse wird für besondere Veranstaltungen wieder geöffnet. In den Räumen der bis Dezember 2008 betriebenen Gastwirtschaft Bummelzug befindet sich seit Ende 2009 ein Schnellrestaurant. Außerdem gibt es im Gebäude eine Verkaufsstelle für Backwaren, sowie unter Einbeziehung eines das Gebäude an zwei Seiten ergänzenden Glasvorbaus im Erdgeschoss, einen Buch- und Zeitschriftenhandel und eine Bäckerei (ehemaliger Blumenladen).
Bereits 1847 gab es ein von der Köln-Mindener Eisenbahn eröffnetes Bahnhofsgebäude, das allerdings 1911 abgebrochen wurde, um Platz für das heutige Bauwerk zu schaffen.
Über dem östlichen Eingang zur Bahnhofshalle befindet sich ein halbkreisförmiges, von vier Säulen in fünf Abschnitte geteiltes Fenster. Die einzelnen Glasfenster des Herner Künstlers Jupp Gesing zeigen Motive der 1978 stillgelegten Zeche Friedrich der Große. Dargestellt sind ein Hafenkran, eine Kanalbrücke, Gebäude und Schornsteine der Zechenanlage, zwei Fördergerüste, Kühltürme, Bergehalden und Zechensiedlungshäuser. Die Fenster wurden im Jahr 1953 eingebaut. Stifter war die Zeche.
Außerdem ist Herne Bf (offizielle Haltestellenbezeichnung im VRR) ein wichtiger Knotenpunkt für den Stadtverkehr. Hier halten, enden oder beginnen folgende Linien: Die Schnellbuslinie SB20 der Vestischen Straßenbahn, die Stadtbuslinien 303, 311, 312, 321, 322 (322 nur temporär während der Cranger Kirmes), 323, 324, 337, 351, 362, 367, 391 und Nachtexpresslinien (nur Wochenende/Vorfeiertags) der HCR sowie die Buslinien 366 und 390 der Bogestra.