Vooruitlopend op de aanleg van de staatslijn van Arnhem naar Leeuwarden laten de Staatsspoorwegen al verschillende stationsgebouwen neerzetten. Het stationsgebouw van Wolvega is in 1865 gereed en wordt in januari 1868 tegelijkertijd met het baanvak Meppel – Heerenveen in gebruik genomen. Het dorp krijgt een standaardstation van het type vierde klasse. Het hoge rechthoekige gebouw kent een enigzins verhoogd middendeel met puntgevel aan zowel straat- als perronzijde.
In tegenstelling tot soortgelijke zogenaamde Waterstaatstations is het stationsgebouw van Wolvega nooit vergroot. Wel is het in de loop der jaren van kleine aanbouwtjes voorzien en verdwijnen de meeste versieringen.
In de jaren ’80 is NS van plan het grotendeels leegstaande en in slechte staat verkerende gebouw te slopen. Door inzet van diverse organisaties, de provincie en gemeente blijft het laatste originele stationsgebouw van de kleinere standaardtypes in Friesland echter bewaard. Het gebouw is in de periode 1990-1992 zorgvuldig opgeknapt en aan de buitenzijde grotendeels in originele staat teruggebracht. In het gebouw komt een ruime stationshal annex wachtruimte met aan de perronzijde een glazen scherm dat wat naar voren staat ten opzichte van het gebouw. Het loket verhuist van de linkerzijde naar de rechterzijde. De overige ruimtes worden aan diverse ondernemers verhuurd. Het behoud en de renovatie van het station is een voorbeeld voor verschillende soortgelijke stationsgebouwen.
Het stationsgebouw is beeldbepalend en van cultuurhistorisch belang voor de eerste aanlegperiode van spoorwegen door de Staat. Bovendien is het gebouw het laatste kleine Waterstaatstation in Friesland. Om deze redenen is het gebouw in 1998 benoemd tot Rijksmonument. Begin 2003 verdwijnt het loket. Enkele jaren later komt op deze plek een bloemenzaak. Eind 2011 voegt ProRail de wachtruimte en de bloemenzaak samen tot zogenaamde Stationshuiskamer.
Op de foto boven dit artikel het stationsgebouw van Wolvega op 29 maart 2014.