Der Bahnhof Wulsdorf wurde am 01. Mai 1899 als Haltepunkt Wulsdorf auf der Strecke Bremerhaven - Stade eröffnet. Ein dazugehöriger Güterbahnhof (heute bereits Abgerissen) folgte am 05. Januar 1900. Das Bahnhofsgebäude in dem sich heute ein Elektronikhändler befindet folgte zur Streckenerweiterung, zwischen Bremen und Bremerhaven bis nach Cuxhaven, um das Jahr 1910.
Im Jahr 1911 eröffnete neben der Strecke ebenfalls ein Bahnhofsgebäude der späteren Niederweserbahn. Einer Kleinbahn betrieben von der Kleinbahn Farge-Wulsdorf GmbH (später Aufgrund der reduzierten Streckenführung in Niederweserbahn GmbH umbenannt). Diese führte wie man dem Namen entnehmen kann von Wulsdorf über Nesse, Stotel, Sandstedt, Rechtenfleht und Neuenkirchen sowie weiteren Haltepunkten entlang des rechten Weserufers bis nach Farge. Der Personenverkehr wurde erstmalig im Jahr 1920 eingestellt. Später jedoch wieder aufgenommen und 1931 gegen eine Buslinie ersetzt. Der Güterverkehr fuhr 1938 nur noch bis Sandstedt. Die Reststrecke bis nach Farge wurde demontiert. Während der Kriegsjahre wurde der Personenverkehr erneut aufgrund von Beschlagnahmung der Busse und Treibstoffmangels wieder aufgenommen. Der Güter und Personenverkehr zwischen Sandstedt und Bremerhaven wurde endgültig im Jahr 1964 beendet. Die Strecke abgerissen, noch heute findet man jedoch über Wulsdorf verteilt weiter Hinweise auf den Streckenverlauf. Ein letzter Wagon ist noch heute ganz in der Nähe als Gartenhaus zu finden.
Der Durchgangsbahnhof auf der Strecke zwischen Bremen und Cuxhaven gewann aber immer weiter an Bedeutung und ist auch heute noch ein wichtiger Pendlerhaltepunkt im Berufsverkehr der Deutschen Bahn bzw. der Nordwestbahn zwischen den beiden Bremer Städten. Auch die Züge der EVB von Bremerhaven nach Bremervörde bzw. Buxtehude halten hier.
Ein Großteil der Gleisanlagen die heute noch zu erkennen sind diente vor allem dem Güterverkehr unter anderem über den Abzweig in den Fischereihafen. Über diese Bahnstrecke wurden große Teile Deutschlands Über die Bahn mit frisch Fisch in gekühlten Wagons beliefert. Nach dem Niedergang des Fischereihafens jedoch verloren auch der Güterverkehr und der Abzweig an Bedeutung. Die alten Anlagen wurden abgerissen, Gleise zurück gebaut. Heute stehen hier häufig Güterzüge in Wartestellung.
Doch Abgeschrieben ist das ganze Bahnarial noch nicht. Die Nordwestbahn betreibt die Regio-S-Bahn Strecke zwischen Bremerhaven und Bremen und baute zu diesem Grund vor wenigen Jahren den neuen Betriebshof. Hier werden die Pendlerzüge nun gewartet und gewaschen.