历史
1901年(明治34年)3月15日-国铁开设东海道本线大井联络所。
1901年(明治34年)8月1日-大井联络所-大崎站间的山手线支线开通。
1914年(大正3年)12月20日-京滨线(京滨东北线前身)开业,大井联络所被升格为大井町站。
1916年(大正5年)4月16日-废除大崎站-大井町站间的山手线支线。
1927年(昭和2年)7月6日-目黑蒲田电铁(东京急行电铁前身)大井町线 大井町站-大冈山站段开业。
1972年(昭和47年)3月15日-国铁停止行李托运业务。
1987年(昭和62年)4月1日-国铁分割民营化,本站由JR东日本接手管理。
1993年(平成5年)3月-JR站区的车站大楼启用,并在车站月台开始使用发车音乐(同年7月改用现时的版本)。