益山站自1915年1月1日開始營業,當時站名為裡里站。1977年11月11日發生裡里站爆炸事故,車站嚴重損毁,至1978年才重建完成。1995年裡里市與益山郡合併為益山市,站名也隨之更改為益山站。而原本的舊車站於2010年10月被拆除大部分建築,全面展開新站工程,歷經4年竣工,新車站於2014年11月正式啟用,營業至今。