双辽站的前身是有着近百年历史的郑家屯站，始建于1917年，曾隶属锦州铁路局郑家屯铁路分局，后郑家屯铁路分局迁至通辽，到1983年，锦州铁路局与吉林铁路局合并至沈阳铁路局，郑家屯站隶属沈阳铁路局；2013年，为适应当地经济发展的需要，沈阳铁路局在平齐线（四平至齐齐哈尔）复线改造中，在郑家屯站南边1.5公里的地方修建了新的郑家屯站并更名为双辽站。

通辽至四平，双辽至齐齐哈尔已全线电气化开通。新站启用后，采用高站台，即双辽站一场。车站内采用有柱雨棚，车站售票处有自动取票机，方便了旅客。当前线路已电气化并通车，原郑家屯站旧站舍成为货物处编组场，即双辽站二场，进行货运作业。