Первое деревянное здание железнодорожного вокзала Орехово-Зуево было построено во время строительства железной дороги «Москва - Нижний Новгород» с 1857 по 1860 год. Регулярное движение на участке «Москва - Владимир» и функционирование станции началось в 1860 году, а годом позже начато движение поездов целиком до Нижнего Новгорода.
Изначально станция относилось к IV классу (на текущий момент считается внеклассной станцией), но из-за большого количества пассажиров было принято решение о строительстве кирпичного здания, которое было построено в 1886 году.
Однако даже новое здание не смогло справиться с постоянным пассажиропотоком. Этому способствовало строительство нового участка железной дороги до Егорьевска и увеличение количества станций на основной линии. Поэтому в 1914 году было построено новое здание, которое и сохранилось по сей день.