Elle a été terminus temporaire de la ligne, car située après une longue rampe au départ de Chartres.
La gare a été dotée d'un dépôt de locomotives, avec plaque tournante (son cuvelage est toujours visible) mais sans remise. Jusqu'à quatorze locomotives y ont été rattachées. Le poste électro-mécanique de commande des signaux et aiguilles de la gare provient d'un ancien poste du Mans, divisé en quatre parties. Les autres sont à Nogent-le-Rotrou, à La Ferté-Bernard et au musée du train à Mulhouse (Haut-Rhin).
Il s'agit d'une gare de bifurcation vers Senonches (anciennement, Verneuil) mais cette ligne est actuellement interdite à toute circulation depuis 2007. Anciennement, une autre ligne embranchée allait à Brou, démantelée et déclassée à partir de 1960.
En souvenir de son histoire, cette gare comporte toujours cinq voies à quai, mais seules deux peuvent être utilisées en service courant.
Service des voyageurs
Accueil
Elle est équipée de deux quais centraux et d'un quai latéral qui sont encadrés par cinq voies, ainsi que de voies de service. Le changement de quai se fait par un passage souterrain.
Desserte
La gare est desservie par les trains du réseau TER Centre-Val de Loire. Chaque jour de semaine, l'offre se décompose comme suit[3] :
9 allers entre Paris et Le Mans et 11 retours (trains semi-directs) ;
