本站於民國前7年3月26日開辦業務，至（94年）已屆滿105年之久。因業務逐年增加，光復後業務更加鼎盛，由於站房狹小，不敷應用，於民國38年9月修建，民國44年奉准升格為頭等乙站，民國50年5月改建為現在使用之車站，民國59年6月配合彰化-台南間雙軌工程，增建天橋及第二月台。
員林火車站為彰化縣內鐵路幹線兩大火車站之一，縣府在阮縣長主政下，為有效改善廣場環境及交通情況，於83年起規劃員林站前廣場綠美化工程，並於86年11月12日完工，本站亦配合廣場綠美化工程，委託員林鎮公所進行門面整修，牆面右側並用磁磚貼上員林中山公園全貌相當傳神，整修工程於87年12月完工。
為增加鐵路用地利用效率及改善停車位不足問題，站前臨光復街鐵路倉庫亦一併拆除，興建為兩層汽機車停車場，其中含6格計程車停車位，停車場於88年3月完工，並於88年6月順利招標開始營運。
由於旅客大幅回籠，站場空間已顯狹小，為服務眾多旅客，已積極興建完成簡易跨站式站房，增建出口處及銜接跨站天橋（90年12月完工通行），原出口處二樓改為候車室增加候車空間，一樓則規劃為商場，已於91年6月底完工。

  為配合員林站高架改建工程，自96年8月施工，預定101年12月底完工。施工期間自98年11月13日辦理第一階段切換西正線及99年1月13日第二階段切換東正線後，原有第一、二月台將走入歷史，正式啟用新臨時月台。臨時月台寬敞其設施、資訊、候車座椅等，均採最符合旅客之需求設置，並予以美化、簡化、方便化為目標。