かつて雨竜郡幌加内町字添牛内に存在した旧・日本国有鉄道の「雨竜線」、後に「幌加内線」に改称、後に北海道旅客鉄道（JR北海道）の「深名線」に改称した駅で、1931年（昭和６年）に開業したそうで、駅名の由来は、所在地名であるアイヌ語の「ソウシナイ」だそうです。

開業当初から常にワースト10に入る大赤字の路線だったそうです。

当時の「添牛内駅」は、駅舎を持つ有人駅で、一般の旅客をはじめ、木材や澱粉等の積み出しで活況を呈したそうですが、昭和30年代から幌加内町の人口が減少の一途を辿り、昭和40年代には「深名線」の乗客や貨物輸送が激減したことから、1982年（昭和57年）に「添牛内駅」は無人化され、1995年（平成７年）に「深名線」の廃線に伴い廃駅になりました。

現在は、駅舎が閉鎖状態で残存し、ホームも残っています。