Avant l'arrivée du chemin de fer, la municipalité négocie avec la Compagnie des chemins de fer de Paris à Lyon et à la Méditerranée (PLM), notamment pour les frais d'amélioration de la voirie menant à la gare.
La « gare de Gadagne » est mise en service le 29 décembre 1868 par la Compagnie des chemins de fer de Paris à Lyon et à la Méditerranée (PLM), lorsqu'elle ouvre à l'exploitation « l'embranchement d'Avignon à Cavaillon ». Elle est ouverte aux services grande et petite vitesse et des billets d'aller et retour à prix réduit, pour Avignon, sont proposés tous les jours aux voyageurs. Le nom de la station ne prend qu'une partie de celui de la commune, la suppression de « Châteauneuf » serait due aux complications d'un nom trop long pour « l'impression des billets et des étiquettes de colis ».
La « gare de Gadagne » figure dans la nomenclature 1911 des gares, stations et haltes, de la Compagnie des chemins de fer de Paris à Lyon et à la Méditerranée. Elle porte le no 10 de la ligne d'Avignon à Miramas, par Salon. C'est une gare, pouvant expédier et recevoir des dépêches privées, qui dispose des services complets, de la grande vitesse (GV) et de la petite vitesse (PV), « à l'exclusion des chevaux chargé dans des wagons-écuries s'ouvrant en bout et des voitures à 4 roues à deux fonds et à deux banquettes dans l'intérieur, omnibus, diligences, etc. » et du service complet de la petite vitesse (PV).
Durant la période 1880-1881, la gare a été « complètement restaurée et modifiée en partie »
Pour cette cache vous pourrez vous garer sur le parking de la gare.
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