Аткарск является крупным транспортным узлом. Железная дорога пришла в город в январе 1871 года, когда было открыто движение на участке Умёт – Аткарск Рязано-Уральской железной дороги. Первое здание вокзала, построенное в следующем году, было деревянным. В 1894 году его сменило новое кирпичное, возведённое по проекту архитектора П. М. Зыбина, автора вокзалов в Саратове, Ртищеве, Салтыковке и Курдюме.
В 2017 году была проведена масштабной реконструкции ему было решено придать прежний вид – со стенами из красного кирпича. Старая штукатурка со здания была убрана, ее заменила клинкерная плитка кирпичного цвета. Колонны вокзала окрасили в белый цвет и дополнили подсветкой. В ходе реставрации были также заменены входные двери, были отремонтированы и внутренние помещения вокзала — зал ожидания, комнаты отдыха пассажиров и кассы. Благоустроен был и окружающий здание сквер, памятник В.И.Ленина решено было оставить на месте. В 2008 году одно из зданий железнодорожного вокзала устроена и освящена часовня Святителя Николая Чудотворца. В 2020 году на привокзальной площади появился памятник-паровоз Эу 686-31.
Железнодорожный мост через Медведицу был построен в 1873 году, но довольно быстро обветшал, и в 1903 году рядом был возведён новый мост. Ветка из Аткарска на Петровск и Вольск была построена в 1893 году, а ещё через два года началось движение поездов на Баланду (Калининск). В начале XX века на станции имелись коренное депо с двумя паровозными зданиями на 24 стойла и мастерскими для малого ремонта паровозов, завозный и три частных хлебных склада на 500 вагонов, семь лесных складов на 400 вагонов. В 1911 году со станции было отправлено свыше 130 тысяч пассажиров.
Сегодня в Аткарске останавливается ряд пассажирских поездов дальнего следования, в том числе на Саратов, Брест, Могилёв, Москву, Витебск, Одессу, Махачкалу, Воркуту, Белгород, Берлин, Астрахань, Мурманск, Санкт-Петербург, Нижний Новгород, Новороссийск, Харьков, Ташкент, Киев, Волгоград, Кустанай, Астану. Пригородные электропоезда ходят в Озерное, Приречное, Калининск, Анисовку, Лысые Горы, Киселевку, Николаевку, Чемизовку и Карабулак6. Дореволюционное здание вокзала, являющееся символом города и одной из его главных архитектурных достопримечательностей, было в начале 2010-х годов отремонтировано и модернизировано.
Некоторые фото взяты Денис Аникин