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En 2019, la SNCF estime à 313 857 voyageurs la fréquentation annuelle de la gare.
Service des voyageurs
Desserte
Cette gare a été rouverte au service voyageurs le 25 avril 2015 soit 5 mois après l'annonce faite par RFF-SNCF en novembre 2014. Le département du Vaucluse et la région PACA font circuler un TER d'Avignon à Carpentras[2]. Une nouvelle gare a été construite, en gardant, pour le moment, les locaux de l'ancienne gare, à proximité. Celle-ci est également en service pour le pôle Autobus / TER. En effet, cette gare sert de « pole d'échange multimodal » (Carpentras PEM) comprenant bus, vélo, train[3].
La gare de Carpentras est utilisée pour le fret ferroviaire, uniquement par train massif[4].
De nombreuses entreprises se sont installées à proximité pour bénéficier de ce mode de transport, notamment, la graineterie Roux, qui a expédié ses produits régionalement et nationalement (voire internationalement), via cette gare, de 1907 à 2001.
Daniel Morin et Jean-Claude Capdeville, Il était une voie... : Carpentras - Avignon - Monteux - Althen - Entraigues - Le Pontet, Avignon, A. Barthélémy, , 108 p. (ISBN978-2-87923-271-3)
