Après la fermeture de la halte de Marignane, à vocation ouvrière, dans les années 80, le complexe aéroportuaire de Marignane fut dépourvu de toute desserte ferroviaire alors que la ligne Miramas - Marseille via Rognac passe à proximité. La construction d'une gare moderne fut finalement décidée au milieu des années 2000, remplaçant également celle de Vitrolles.
Comme pour la plupart des gares modernes, les installations sont rudimentaires : chaque quai, mesurant initialement 170 m puis 220 m, a simplement un abri en verre ; un petit bâtiment lui aussi vitré situé en bordure du parking héberge le local de vente. Par contre, un passage souterrain a été construit, évitant aux voyageurs la traversée des voies.