Станция Новый Уренгой открыта в начале сентября 1982 года в период строительства железнодорожной магистрали Тюмень – Сургут – Новый Уренгой (1960-е – 1980-е гг.). Тогда первым грузовым поездом для жителей города доставлены 15 вагонов с картофелем. По тем временам это было значительное событие. Открытие станции в городе газодобытчиков имело решающее значение для развития главного топливно-энергетического комплекса страны.

В сутки для газовых месторождений и города Новый Уренгой прибывало до шести поездов, количество вагонов под разгрузку доходило до четырехсот. Развивалось и железнодорожное сообщение от Нового Уренгоя в ямбургском направлении и в сторону Пангод. Станция Новый Уренгой стала связующим звеном между станциями Коротчаево, Надым-Пристань и Ямбург.

На станции в вагончиках разместился подотдел Отделения временной эксплуатации (ОВЭ) ПСМО «Тюменстройпуть». В 1986 году руководящий состав  ОВЭ (впоследствии ОАО «Севтюментранспуть») из Сургута переместился на станцию Новый Уренгой. В 1985 году открыто пассажирское движение, стала работать единственная в городе билетная касса, позже организована работа вокзала.

С 1 декабря 2004 г. станция находится под управлением Ямальской железнодорожной компании (ЯЖДК). На станции Новый Уренгой перерабатывается около 30 % всего грузопотока на полигоне компании. В перспективе просматривается повышение ее роли как связующего звена между железнодорожными участками, особенно в период нового железнодорожного строительства.

Со станции Новый Уренгой уходят пассажирские поезда РЖД на Москву, Новосибирск, Челябинск, Оренбург, Казань, Екатеринбург, Пермь, Уфу, Тюмень  и другие направления.

К 30-летию открытия железнодорожного сообщения  до Нового Уренгоя Ямальская железнодорожная компания установила памятный знак «Локомотив ТЭ-3» на привокзальной площади города (02.09.2012 г.).