1 марта 1860 года атаман Войска донского Михаил Григорьевич Хомутов обратился к военному министру с рапортом о необходимости сооружения железной дороги от Грушевских копей к пристани у станицы Мелеховской. Строительство железной дороги на донских территориях должно было способствовать торговому и промышленному развитию края. Во второй половине XIX века на территории, прилегающей к Дону, в районе реки Грушевки были открыты богатые залежи каменного угля. Потребители этого угля – крупные промышленные предприятия – нуждались в том, чтобы сырье доставлялось надежно и быстро.

В мае 1860 года император Александр II дает свое разрешение на строительство дороги, а спустя семь месяцев 18 декабря утверждает «Положение о Комитете для сооружения Грушевско-Донской железной дороги и пристани на реке Дон».

2 апреля 1861 года в двух верстах от Новочеркасска у балки Тангаш состоялась торжественная церемония, посвященная началу строительных работ на Грушевско-Донской железной дороге. «Праздник этот, как следовало ожидать, привлек многочисленную публику. После молебствия наказной атаман, как представитель Войска донского, положив на тачку первую глыбу земли, прошел с нею некоторое расстояние, за ним следовал начальник штаба – член Комитета железной дороги и, наконец, строитель дороги с прочими инженерами. Торжество кончилось обедом для рабочих и гостей» («Донские войсковые ведомости», 4 апреля 1861 г.)

В 1861 году был сделан окончательный выбор направления железной дороги: она должна была пройти от Грушевских копей не в сторону Мелеховской станицы, как намечалось первоначально, а к станице Аксайской. Руководил работами инженер путей сообщения, подполковник Валериан Александрович Панаев, который был знаком со многими известными русскими писателями, дружил с Н. А. Некрасовым.

На строительстве работало около 3000 рабочих из числа крестьян Харьковской и Курской губерний. Шпалы и лесоматериалы закупались в России, металлические мостовые конструкции, паровые машины, гидравлические краны, поворотные круги, механическое оборудование для ремонтных мастерских, паровозы и вагоны – в Бельгии, откуда доставлялись пароходами из Антверпена на Таганрогский рейд.

29 декабря 1863 года (10 января 1864 года по новому стилю) железнодорожная линия, протяженностью 66 верст (70 км), от Грушевки (сегодня город Шахты) через Максимовку (современное название Каменоломни) и Новочеркасск до станицы Аксайской, с веткой к угольным копям и пристанью, вошла в строй. 

Всем участникам торжества по этому поводу были заблаговременно разосланы приглашения: «Комитет Грушевско-Донской железной дороги имеет честь покорнейше просить Вас пожаловать на открытие железной дороги к 12 часам утра в пассажирский дом Новочеркасской станицы». 

С этой даты и начинает отсчет своей истории Северо-Кавказская железная дорога. Спустя четыре года, в феврале 1868 года, первый поезд прибыл в Ростов-на-Дону, а к началу 1870-х годов будущая столица Дона уже имела два железнодорожных выхода к промышленному центру России Москве: один − через Новочеркасск-Воронеж, другой − через Таганрог-Харьков.

Первым управляющим Грушевско-Донской железной дороги был инженер путей сообщения В.М. Верховский, принимавший участие в ее строительстве.

Согласно данным Центрального Государственного Исторического архива 10 декабря 1863 года (ст. стиля) торжественно была открыта станция “Максимовка“, которая с 1 мая 1902 года была переименована в станцию “Каменоломни”.

        Первоначально здесь были построены пассажирский дом, в котором размещался телеграф, водокачка с водоснабжением из р. Грушевка, казарма для жилья, паровозное депо и поворотный круг для паровозов. В 70-е годы XIX века на станции было осуществлено дальнейшее развитие станционных путей для переброски грузов, она стала распределительной.

         В Гражданскую войну в основном осуществлялись перевозки шахтинского угля и сельскохозяйственной продукции. 

         В годы Великой Отечественной войны на станции формировались эшелоны, производилась смена локомотивов. Во время немецкой оккупации были взорваны вокзал, станционные пути, уничтожены 109 стрелочных переводов и все стрелочные будки. Восстановительные работы проходили в кратчайшие сроки, начальником в то время был В. А. Киселёв. 

          Сегодня станция является важным стратегическим объектом, на котором производится формирование поездов и сортировка вагонов. В 1997 году произошло объединение станций линейного участка под руководством  Каменоломни, а с 2003 года - это уже Каменоломнинский опорный центр управления перевозками. В него входят 12 станций Северо-Кавказской железной дороги, начиная от Новочеркасска до Сулина. Здесь работают 396 высококвалифицированных специалистов, из них 6 Почетных железнодорожников. В развитие предприятия особый вклад внесли руководители Мазуров Г. , Скляров В.В, Битюков С.А., Порошин Ю.А., ветераны труда Федорищев А.М., Подгорная Е.Д., Колесник И.И., Астафьева В.П., Хондаченко А.М., Герлак Н.И.

Коллектив станции Каменоломни посетили Краеведческий музей.