Станция ведёт свою историю с 1890 года, когда она была так названа по фамилии братьев Николая и Ивана Костерёвых, владельцев Мишеронского стекольного завода. В те же годы было построено железнодорожное ответвление, существующее до сих пор в виде линии на ныне обанкротившийся комбинат им. Коминтерна.
В 1894 году в Костерёве зажиточным крестьянином Фотием Уткиным была организована первая мастерская по ремонту текстильного оборудования. Осенью 1905 года мастерская сгорела, вместо неё внуками Фотия Никифором и Иваном была построена новая фабрика, впоследствии выросшая в крупный катушечно-челночный комбинат. С декабря 1972 года комбинат технических пластмассовых изделий им. Коминтерна.
На станции две пассажирских платформы, соединённые только настилом через пути. Платформы разнесены. Не оборудованы турникетами. На станции останавливается 3 электропоезда Москва — Владимир и один Петушки — Владимир, в сторону Москвы — 4 электропоезда Владимир — Москва.
Время движения электропоезда от станции Костерёво до платформы Серп и Молот (пересадка на станции метро «Римская» и «Площадь Ильича» в Москве) составит 2 часа 20 минут, до Владимира 49 минут.
В 1990-е годы была конечной для некоторых пар электропоездов от Москвы.
Движение грузовых и пассажирских поездов через станцию. На видео присутствуют: электровозы ВЛ10 и ВЛ11 с грузовыми поездами, электропоезда ЭС1 и ЭД4М, пассажирские электровозы ЧС7 и ЭП20 с пассажирскими поездами включая Talgo «Стриж», автодрезина-кран АДМ1
