dahulu dari stasiun ini terdapat jalur kereta api menuju porong melewati mojosari dan japanan.
di japanan terdapat percabangan menuju bangil melewati pandaan.
perusahaan yang mengelola jalur kereta tersebut ini saat zaman hindia belanda adalah modjokerto stoomtram maatschappij (mdjsm).
selain jalur cabang yang dipunyai mdjsm, terdapat juga jalur cabang menuju ngoro dan wates.
perusahaan yang mengelola jalur ini adalah oost java stoomtram maatschappij (ojs).
jalur ini sebagian besar dibongkar kekaisaran jepang pada masa pendudukan jepang saat perang dunia ii, tetapi jalur yang menuju porong masih bisa beroperasi hingga tahun 1969.
sejak 20 juli 2016 stasiun ini telah menerapkan sistem check-in dan boarding pass seperti yang berlaku di bandara.
satu-satunya kereta api yang melintas langsung/tidak berhenti di stasiun ini adalah ka argo wilis.
layanan kereta api
bima, tujuan jakarta via jombang-madiun-solo-yogyakarta-purwokerto-cirebon dan tujuan surabaya bersambung malang
turangga, tujuan bandung via jombang-madiun-solo-yogyakarta-tasikmalaya dan tujuan surabaya
bangunkarta, tujuan jakarta via jombang-madiun-solo-semarang-cirebon dan tujuan surabaya
sancaka, tujuan yogyakarta via jombang-madiun-solo dan tujuan surabaya (eksekutif-ekonomi ac plus)
ranggajati, tujuan cirebon via jombang-madiun-solo-yogyakarta-purwokerto dan tujuan surabaya bersambung jember (eksekutif-bisnis)
mutiara selatan, tujuan bandung via jombang-madiun-solo-yogyakarta-tasikmalaya dan tujuan surabaya bersambung malang
kelas ekonomi ac
gaya baru malam, tujuan jakarta via jombang-madiun-solo-yogyakarta-purwokerto-cirebon dan tujuan surabaya
pasundan, tujuan bandung via jombang-madiun-solo-yogyakarta-tasikmalaya dan tujuan surabaya
logawa, tujuan purwokerto via jombang-madiun-solo-yogyakarta dan tujuan surabaya bersambung jember
sri tanjung, tujuan yogyakarta via jombang-madiun-solo dan tujuan surabaya bersambung banyuwangi
rapih dhoho, tujuan kertosono via jombang bersambung blitar via kediri dan tujuan surabaya
krd kertosono, tujuan kertosono via jombang dan tujuan surabaya
komuter ekonomi ac
jenggala, dari dan tujuan sidoarjo via tulangan
persilangan atau persusulan
ka turangga tujuan surabaya (ka 50) bersilang dengan ka argo wilis tujuan bandung (ka 5) yang melintas langsung
ka mutiara selatan tujuan bandung (ka 131a) bersilang dengan ka argo wilis tujuan surabaya (ka 6) yang melintas langsung
jadwal kereta api
berikut ini adalah jadwal kereta api di stasiun mojokerto per 1 november 2016 (revisi gapeka 2015).
no. ka ka tujuan kelas tiba berangkat
174 gaya baru malam surabaya gubeng (sgu) ekonomi ac 00.44 00.47
56l bangunkarta eksekutif satwa 03.07 03.10
44/45 bima malang kotabaru (ml) 05.09 05.12
306 jenggala sidoarjo (sda) komuter ekonomi ac - 05.25
478l krd kertosono surabaya kota (sb) ekonomi ac 05.41 05.53
449l/442 dhoho kertosono (kts) bersambung blitar (bl) 05.48 05.57
132a mutiara selatan surabaya gubeng (sgu) bersambung malang kotabaru (ml) bisnis 05.55 06.04
307 jenggala mojokerto (mr) komuter ekonomi ac 07.10-
50 turangga surabaya gubeng (sgu) eksekutif satwa 07.28 07.36
308 jenggala sidoarjo (sda) komuter ekonomi ac - 07.50
83a sancaka pagi yogyakarta tugu (yk) eksekutif &
ekonomi ac plus 08.18 08.23
179 pasundan bandung kiaracondong (kac) ekonomi ac 08.53 08.57
451/444 dhoho kertosono (kts) bersambung blitar (bl) 09.19 09.27
441l/450 surabaya kota (sb) 09.25 09.30
11040/10961 ranggajati cirebon kejaksan (cn) eksekutif &
bisnis 09.53 09.56
309 jenggala mojokerto (mr) komuter ekonomi ac 10.31 -
310 sidoarjo (sda) - 10.45
84a sancaka pagi surabaya gubeng (sgu) eksekutif &
ekonomi ac plus 10.58 11.01
190l/187l logawa purwokerto (pwt) ekonomi ac 11.37 11.40
477l krd kertosono kertosono (kts) 11.56 12.00
173 gaya baru malam jakarta pasar senen (pse) 12.38 12.42
311 jenggala mojokerto (mr) komuter ekonomi ac 12.52 -
453/446 dhoho kertosono (kts) bersambung blitar (bl) ekonomi ac 13.03 13.12
194/195 sri tanjung surabaya gubeng (sgu) bersambung banyuwangi baru (bw) 13.07 13.10
188/189 logawa surabaya gubeng (sgu) bersambung jember (jr) 14.04 14.15
196/193 sri tanjung yogyakarta lempuyangan (lpn) 14.13 14.17
314 jenggala sidoarjo (sda) komuter ekonomi ac - 14.25
443/452 dhoho surabaya kota (sb) ekonomi ac 14.35 14.40
480 krd kertosono 15.15 15.18
315 jenggala mojokerto (mr) komuter ekonomi ac 16.17 -
11060/10985 ranggajati surabaya gubeng (sgu) bersambung jember (jr) eksekutif &
bisnis 16.33 16.37
55l bangunkarta jakarta gambir (gmr) eksekutif satwa 16.36 16.38
316 jenggala sidoarjo (sda) komuter ekonomi ac - 16.40
445/454l dhoho surabaya kota (sb) ekonomi ac 16.58 17.08
49 turangga bandung hall (bd) eksekutif satwa 17.06 17.10
46/43 bima jakarta gambir (gmr) 17.36 17.40
85a sancaka sore yogyakarta tugu (yk) eksekutif &
ekonomi ac plus 18.04 18.07
317 jenggala mojokerto (mr) komuter ekonomi ac 18.26 -
455/448 dhoho kertosono (kts) bersambung blitar (bl) ekonomi ac 18.40 18.43
318 jenggala sidoarjo (sda) komuter ekonomi ac - 18.45
131a mutiara selatan bandung hall (bd) bisnis 19.39 19.47
479 krd kertosono kertosono (kts) ekonomi ac 20.25 20.28
180 pasundan surabaya gubeng (sgu) 20.55 20.58
86a sancaka sore eksekutif &
ekonomi ac plus 21.09 21.12
319 jenggala mojokerto (mr) ekonomi ac 21.46 -
447/456 dhoho surabaya kota (sb) 21.53 21.56
pada tanggal 9 maret 2008 pukul 9.40, sebuah kereta api barang berloko bb 301 21 saat langsir di stasiun mojokerto.
tidak ada korban jiwa dalam peristiwa ini, namun mengakibatkan perjalanan 4 kereta api tertunda.
pada tanggal 26 januari 2009, ka logawa jurusan purwokerto-jember mendadak mengeluarkan asap dari gerbong k3-93513 di bagian roda.
peristiwa ini menimbulkan kepanikan di kalangan penumpang.
jalur kereta api kertosono-wonokromo
jalur kereta api mojokerto-gempol