Город Слюдянка возник при строительстве Кругобайкальской (КБЖД) и Транссибирской железных дорог и считается крупным железнодорожным узлом в регионе. Самым последним участком Транссибирской магистрали был участок от порта Байкал до станции Мысовой. Необходимо было создать станцию с паровозным депо. Министр путей сообщения М. И. Хилков дал указание построить станцию на южном берегу Байкала, в посёлке Култук, однако жители посёлка отказались выдать землю под строительство, так как в этом случае они лишались бы и без того небольших сельскохозяйственных угодий. Тогда было решено построить станцию к югу от Култука, за Шаманским мысом, на относительно ровном побережье Слюдянской бухты, близ небольшой тогда почтовой станции Слюдянка.
В 1899 году был основан посёлок Слюдянка. Здесь были размещены 1-й и 2-й участки управления работ по строительству КБЖД.
23 мая 1903 года началось строительство вокзала, единственного в России здания (по другим источникам - единственного в мире[5]), целиком построенного из белого и розового нешлифованного мрамора[6][7]. Считается, что зодчим был итальянец, руководил работами подрядчик Гессель Моисеевич Шмерлинг. Вокзал строго симметричной формы, байкальский мрамор выложен ленточной и циклопической кладкой. Завершилось его строительство в 1904 году и обошлось в 89 218 рублей[6]. Является объектом культурного наследия, входящим в состав объекта культурного наследия федерального значения «Комплекс Кругобайкальской железной дороги (от ж/д ст. Байкал до ж/д ст. Слюдянка)»[8].
К 1905 году были сдано в эксплуатацию паровозное депо. С 16 (29) октября 1905 года началось регулярное движение поездов по станции.
Одновременно с вводом в эксплуатацию Иркутской ГЭС, в 1956 году сложный перевальный участок Транссиба от Иркутска до Слюдянки длиной 126 километров был электрифицирован на постоянном токе 3 кВ. Дальнейшее движение поездов от Слюдянки на восток по берегу Байкала осуществлялось под паровой тягой. До 1969 года, когда был электрифицирован участок от Мысовой до Улан-Удэ, станция была самой восточной из всех электрифицированных на железных дорогах СССР и самой восточной из электрифицированных на постоянном токе. С 1970 года с электрификацией на переменном токе 25 кВ участка от Слюдянки I до Мысовой, Слюдянка I являлась станцией стыкования, и выполняла такую роль до перевода в 1995 году на переменный ток 25 кВ всего участка Транссиба от Зимы до Слюдянки. На 2020 года является грузо-пассажирской станцией I класса.
Станция Слюдянка средоточила большое количество революционно настроенного пролетариата. РСДРП и её Иркутский комитет отправляли на работу и агитацию в депо своих людей — революционеров Шумяцкого, Кирова. В 1903 году рабочие станции организовали социал-демократический кружок. В 1905 году во время революции в Слюдянке был создан совет депутатов рабочих и служащих железной дороги.