Die “Königlich privilegirte Actiengesellschaft” der bayerischen Ostbahnen eröffnete den Bahnhof Langenbach am 3. November 1858 mit dem Streckenabschnitt München–Landshut der Bahnstrecke München–Regensburg. Am 12. Dezember 1859 konnte die Bahnstrecke bis Regensburg verlängert werden.
Die Bahnstrecke München–Regensburg führte die Gesellschaft nur eingleisig aus, sodass dem Bahnhof Langenbach nach der Eröffnung der Strecke zwei Gleise für den Personenverkehr zur Verfügung standen. Das Gleis 2, welches über einen Seitenbahnsteig verfügte, war das Streckengleis. Das Gleis 1 lag am Hausbahnsteig und bildete das Überholgleis. Die beiden Bahnsteige waren über einen höhenfreien Übergang miteinander verbunden. Nördlich des Bahnhofsgebäudes befand sich ein Stumpfgleis mit Kopframpe für den Güterverkehr. Im Süden des Bahnhofs befand sich ein Bahnübergang an der Freisinger Straße.
Am 25. November 1891 wurde der zweigleisige Ausbau der Bahnstrecke München–Regensburg bis Moosburg an der Isar in Betrieb genommen. Um auch Freising und Moosburg eine Verbindung in die Hallertau zu ermöglichen wurde am 12. August 1907 mit dem Bau der Strecke von Langenbach nach Enzelhausen begonnen. Dieser Streckenteil der Hallertauer Lokalbahn wurde am 1. Mai 1909 eröffnet. Mit dem Bau der Bahnstrecke nach Enzelhausen wurde auch der Bahnhof Langenbach grundlegend umgebaut. Das Bahnhofsgebäude wurde vermutlich nach 1904 errichtet und mit der Eröffnung der Hallertauer Lokalbahn in Betrieb genommen. Am nördlichen Ende des Bahnhofs entstand ein weiterer Bahnübergang. Beide Bahnübergänge wurde mit kleinen Stellwerken ausgestattet. Das Gleis 1 am Hausbahnsteig wurde mit dem zweigleisigen Ausbau der Bahnstrecke München–Regensburg zum zweiten Streckengleis. Für die Hallertauer Lokalbahn erhielt der Bahnhof ein drittes Bahnsteiggleis, welches gegenüber dem Empfangsgebäude eingerichtet wurde. Neben dem Gleis 3 entstand ein Wasserturm, um die Lokalbahnlokomotiven mit Wasser zu versorgen. Neben dem Empfangsgebäude entstand neben dem Gleis mit der Kopframpe ein weiteres Gleis zum Güterschuppen.
Die meisten Züge der Hallertauer Lokalbahn fuhren ab Langenbach weiter bis nach Freising. Bis und auch während des Zweiten Weltkrieges gab es keine größeren Umbauten mehr im Bahnhofsbereich.Am 3. Juni 1973 stellte die Deutsche Bundesbahn den Personenverkehr zwischen Langenbach und Zolling auf der Hallertauer Lokalbahn ein. Der Güterverkehr vom Bahnhof Langenbach zum Kraftwerk Zolling blieb erhalten. Nach der Stilllegung der Hallertauer Lokalbahn wurde der Bahnsteig an Gleis 3 abgerissen. In der Zwischenzeit wurde das kleinere Stellwerk am nördlichen Bahnübergang zu einem richtigen Stellwerk umgebaut. Der Fahrdienstleiter saß im Empfangsgebäude. Die Güterverladung am Bahnhof Langenbach wurde 1999 aufgegeben. Ein Jahr später riss die Deutsche Bahn die Gleisanlagen ab. Seit Oktober 2007 wird der Bahnhof Langenbach vom Elektronischen Stellwerk in München gesteuert. Die Stellwerke im Empfangsgebäude und beim Bahnübergang wurde teilweise abgebaut und stillgelegt.
Ab 2009 wurde der Bahnhof grundlegend umgebaut. Die beiden Bahnsteige wurden um 200 Meter Richtung Landshut verschoben und barrierefrei ausgebaut. Die Bahnsteige sind nun über eine Unterführung vom Bahnhofsvorplatz und von der westlich des Bahnhofs liegende Dorfstraße erreichbar. Die Umbauarbeiten waren im September 2010 abgeschlossen, daraufhin wurden die alten Bahnsteige im Jahr 2011 abgebaut. Das Empfangsgebäude blieb an der alten Stelle erhalten. (Quelle: Wikipedia)