奥州藤原氏三代・藤原秀衡は関東以西を制覇した源頼朝の勢力が奥州に及ぶことを警戒し、義経を将軍に立てて鎌倉に対抗しようとしたが、文治3年（1187年）10月29日に病没した。頼朝は秀衡の死を受けて後を継いだ藤原泰衡に、義経を捕縛するよう朝廷を通じて強く圧力をかけた。一方、義経は文治4年（1188年）2月に出羽国に出没し、鎌倉方と合戦をしている。また文治5年（1189年）1月には義経が京都に戻る意志を書いた手紙を持った比叡山の僧が捕まるなど、再起を図っている。しかし泰衡は再三の鎌倉の圧力に屈して、「義経の指図を仰げ」という父の遺言を破り、閏4月30日、500騎の兵をもって義経主従を藤原基成の衣川館に襲った。義経方は、主従の武蔵坊弁慶、鈴木重家、亀井重清らがわずか10数騎で防戦したが、ことごとく戦死・自害した。館を平泉の兵に囲まれた義経は、一切戦うことをせず持仏堂に篭り、まず正妻の郷御前と4歳の女子を殺害した後、自害して果てた。享年31であった。
塩浜操車場の建設によって、川崎市電の池上新田 - 塩浜間と、京急大師線の小島新田 - 塩浜間が休止となった。休止後は川崎市バスと臨港バス、さらに京浜急行電鉄が既存のバス路線を増発し、代行とした。京浜急行では既存区間の増便とは別に大師線の産業道路駅から塩浜方面への代行バスも出し、一部は国鉄蒲田駅（東京都大田区）まで運転した。しかし、池上新田で接続していた川崎市営トロリーバスの廃止に合わせて不要不急の財産を整理した結果、1967年（昭和42年）に正式廃止となる。この結果京浜急行電鉄も小島新田 - 塩浜間を再開する意味がなくなったと判断、1970年（昭和45年）正式に廃止して代行バスの運行を取りやめた。
市電川崎 - 塩浜間6.7 km。軌間1,435 mm。電化方式は直流600 V。全線が現在の川崎区内を走り、かつ日本鋼管前（現在のJFE前交差点）以東は臨港地区の工場地帯を走るため、朝夕のラッシュ時以外は閑散としたローカル線であった。太平洋戦争末期の1944年（昭和19年）、軍需工場に通勤する人の数は14万に達していたが、燃料不足からバス・トラック輸送が限界となり、交通問題懇談会の要請で川崎市は工場労働者の足として最初の開業区間を5か月の突貫工事で建設した。しかし通勤客輸送に活躍する間もなく、米軍の空襲で手ひどい損害を受けた。戦後は僅か2両の電車から復興、東京都から応援車両をもらいうけ、路線延長、複線化、新車の投入など整備を進めて川崎市民や工場通勤客の足として順調に伸びたが、自動車に押されたことと、路線網が未完成のままだったため、既に川崎区内に路線網を張り巡らせていた川崎鶴見臨港バスと戦後発足した川崎市バスによる路線競争に対して取り残された存在となり、経営合理化のため1969年（昭和44年）に廃止された。
当駅付近では日本の鉄道開業当時から列車の運行が行われていたが、この時点ではまだ当駅は開設されていなかった。開設されるのは、市街高架線の部分開通に伴って国有鉄道東海道本線の品川 - 烏森（後の新橋駅）間が開通する1909年（明治42年）12月16日のことであった。鉄道開業当初の新橋駅は後に貨物駅となる汐留駅で、また東京から北へ鉄道網を伸ばしていた日本鉄道のターミナル駅は上野駅となっていたが、この間を結ぶ鉄道がなく、連絡が課題となっていた。このため、この間を連絡する高架鉄道の建設が行われることになった。この際に当駅付近で旧線から分岐する形で高架橋を建設した。この時点では旧新橋駅が東海道本線の起点で、当駅は東海道本線支線上の駅であった。開業時点では山手線の電車のみが停車する駅で、島式プラットホーム1面2線が設置され、プラットホームの長さは約93.6 mあった。すぐ東側には竹芝や芝浦など東京港の桟橋があり、伊豆七島へ向かう航路などへの連絡駅でもあった。1914年（大正3年）12月20日に東京駅が開業し、これに合わせて東京駅を起点とする市街高架線が東海道本線となり、当駅も東海道本線上の駅となった。東海道本線の長距離列車の運転もこの際に開始されたが、当駅には長距離列車用のプラットホームは無く、引き続き近距離の電車のみの停車する駅であった。東京駅開業に合わせて京浜線電車（後の京浜東北線）が運転を開始し、当駅にも停車するようになった。山手線と京浜東北線は田町 - 田端間で同一の線路を共用して運転してきたが、旅客の増加に伴い捌ききれなくなってきたため、線路を増設して分離する工事が行われ、1956年（昭和31年）11月19日に供用開始された。これにより、当駅のJRホームは現在に見るように島式ホーム2面4線の駅となった。1964年（昭和39年）9月17日には東京モノレールが乗り入れて空港連絡のターミナル駅となり、さらに2000年（平成12年）12月12日には近くに都営地下鉄大江戸線の大門駅が開業している。かつては東海道新幹線のさらに海側に東京貨物ターミナル駅につながる貨物線（通称:大汐線）が通っていたが、都営地下鉄大江戸線の工事に伴い休止となった。なお、行楽シーズンには貨物線上に設置した当駅の特設ホームから九州や北海道方面へのカートレインが1990年から末期の1998年まで発着していた（それ以前の恵比寿駅から移転）。