Limbažu stacija tika atklāta līdz ar līnijas Rīga—Rūjiena posma līdz Limbažiem atklāšanu 1934. gada novembrī.

 Līdz pat pārvadājumu pārtraukšanai Limbažu stacijā tika veiktas kravas operācijas. Pasažieru pārvadājumi uz Limbažiem pārtraukti 1999. gada 19. jūlijā. 

1999. gadā stacijā bija 16 pārmijas (elektrocentralizētas — 13), 22 luksofori, zemes klātne 38000 m3, sliežu ceļi ar kopgarumu 4748 m un pievedceļi ar kopgarumu 1255 m, kā arī noliktava, tualete, bagāžas šķūnis, kravas laukums un 2 akas.

2000. gada februārī stacija kopā ar posmu Skulte—Ipiķi nonākusi vietējās pašvaldības īpašumā.

 2001. gadā Limbažu stacija tika noteikta kā muitas punkts kravas vilcieniem.

Tajā pašā gadā no stacijas aizbraucis pēdējais kravas vilciens, un stacija vairs netika izmantota.

Pati stacija slēgta ap 2004. gadu, sliedes stacijā demontētas ap 2005.—2007. gadu.

Limbažu stacijas inventārs tika nodots Latvijas dzelzceļa vēstures muzejam. 

2013. gadā caur Limbažu staciju uzsākta tranzītielas izbūve, tranzītiela pabeigta 2015. gadā un nosaukta par Dzelzceļa ielu