16 ноября (28-го по новому стилю) 1871 года через небольшую, 3-го класса, станцию Барановичи по участку Московско-Брестской железной дороги проследовал первый товаро-пассажирский поезд. Именно эта дата и является днем рождения станции и фактически днем рождения современного города, восьмого по величине в Беларуси.
Одновременно с железнодорожным полотном было построено и деревянное здание первого вокзала станции Барановичи (позднее – станции Барановичи-Центральные). Спустя время у помещения появились пристройки к боковым фасадам. Для обслуживания паровозов были возведены паровозные мастерские.
В 80-х годах ХIХ века из селения, образованного близ станции Барановичи Московско-Брестской железной дороги, на земле имения графини Развадовской, возникает местечко Развадово. В 1884 году был утвержден план его застройки и там образовано мещанское управление. В Развадово ко времени его утверждения насчитывалось 120 домов и около 1500 жителей. Строились мастерские по ремонту вагонов. Позднее местечко получило название Старые Барановичи.
В 1891 – 1892 годах Московско-Брестская дорога на всем протяжении стала двухпутной. После введения в действие 30 декабря 1884 года линии Вильно – Лида – Лунинец – Пинск Вильно-Ровенской железной дороги было возведено деревянное здание пассажирского вокзала станции Барановичи-2, в районе которого строились амбары, мельница, продовольственный пункт. Поселение вокруг станции именовалось Новые Барановичи. В 1899 году было сооружено кирпичное здание вокзала Полесских железных дорог площадью 210 кв. м, оборудованное паровым отоплением.
После присоединения к Вильно-Ровенской железной дороге Лунинец-Гомельской (15 февраля 1886 года) и Барановичи-Белостокской (23 ноября 1886 года) линий через Барановичи проходили две самостоятельные, не имевшие между собой связи железные дороги: Московско-Брестская и Полесская. В 1884 году от станции Барановичи Полесских железных дорог до станции Барановичи Московско-Брестской дороги была построена соединительная ветка протяженностью 3 км. Долгое время Барановичским железнодорожным узлом руководили управления двух магистралей: Московско-Брестской из Москвы и Полесской железной дороги из Вильно, что, однако, отрицательно сказывалось на развитии узла и эксплуатационной работе. Тем не менее техническое оснащение железных дорог здесь постоянно изменялось и совершенствовалось. Так, начальник Барановичского участка пути С.П. Бачманов внедрил попикетный ремонт пути. С 1889 года на Московско-Брестской железной дороге применялся метод предварительного расчета потребности в вагонном парке. Особое внимание уделялось обеспечению безопасности движения. На участке дороги от Бреста до Минска была введена путевая блокировка постоянного тока системы Родари. В 1885 году на Полесских железных дорогах появились телефоны. Станция Барановичи-Полесские в 1894 году была оборудована механической централизацией системы Вурцеля: управление стрелками осуществлялось тягами, стрелочные замыкатели были неврезные.
В 1880-х годах в Барановичи были переведены второй и третий железнодорожные батальоны и пятая рота 4-го батальона, а также два батальона 118-го пехотного полка, которые расквартировали в районе станции Барановичи Полесских железных дорог. Были построены бревенчатые бараки (некоторые сохранились до наших дней) и двухэтажное каменное здание бригадных складов. Размещение военных частей стало еще одной причиной бурного развития поселения.
В 1903 году в Барановичах находились штаб железнодорожной бригады, управление коменданта станции Барановичи со сборным пунктом по передвижению войск, интендантство с паровой мельницей, сухарным заводом и своей церковью, а также две церкви железнодорожной бригады, школа, больница железнодорожного ведомства, казенный винный склад, почтовая контора, камера городского судьи, камера земского начальника, две камеры судебных следователей, канцелярия полицейского пристава.
А спустя еще 10 лет здесь работали уже три кирпичных, два лесопильных, сахарный, маслобойный и чугунолитейный заводы, две мукомольные мельницы, фабрики искусственных жерновов и проволочных изделий, завод колесной мази, типография, две аптеки. Население городка превысило 12 тысяч. В местечке размещались четыре православных церкви, римско-католическая каплица и 10 синагог. Для светских развлечений к услугам жителей были театр, три кинотеатра, общественное собрание. 
Еще в 1895 году в Барановичах было открыто училище для детей служащих Московско-Брестской железной дороги (первая школа). Чуть позднее была учреждена школа местного благотворительного общества. К 1913 году уже работали училища (мужское 4-классное, железнодорожное 2-классное Московско-Брестской железной дороги, железнодорожные 2-классное и 1-классное Полесских железных дорог и 2-классное народное), частные мужская и женская 4-классные прогимназии и церковно-приходская школа.
Больница в Барановичах (на 20 коек, построенная в 1889 году) длительное время была единственной на всех Поллеских железных дорогах. Здание лечебного учреждения площадью 195,7 кв. м было деревянным.
С августа 1914 года после начала Первой мировой войны на протяжении целого года в Барановичах размещалась Ставка Верховного главнокомандующего, которую десять раз посещал император Николай II, пробыв в общей сложности там два месяца. В августе 1915-го Ставка переехала из Барановичей в Могилев.
Захват местечка частями германской и австро-венгерской армий коренным образом не изменил его жизнь. Германцы восстановили, насколько это было возможно, все поврежденные железнодорожные объекты станции, заняли наиболее подходящие здания под свои учреждения – функционирование узла было исключительно важно и для них.
5 января 1919 года Барановичи были освобождены от оккупантов, а 6 февраля постановлением Президиума ЦИК БССР получили, наконец, статус города и центра уезда Минской губернии.
В результате советско-польской войны и подписанного 18 марта 1921 года Рижского мирного договора Барановичи оказались в составе Польши. В 1920 – 1935 годах при поляках здесь были построены деревянный костел, каменная церковь, синагога, две начальные школы, городской суд с камерой предварительного заключения, чиновничий поселок. Восстановлен в начале 1920-х годов вокзал, который сохранил прежнюю планировку и фасады.
1 сентября 1939 года разразилась Вторая мировая война, которая началась с нападения Германии на Польшу. Бомбардировке подверглись и Барановичи, которые были довольно крупным населенным пунктом и важным военно-стратегическим объектом Польши. Вскоре западные области Беларуси вошли в состав СССР и воссоединились с БССР. В соответствии с приказом народного комиссара путей сообщения от 2 декабря 1939 года № 229/Ц была образована Брест-Литовская железная дорога с аппаратом управления в Барановичах, руководителем которой назначен И.В. Бурыкин. Этим же приказом на дороге было организовано три отделения, в том числе Барановичское. 4 декабря 1939 года этот город стал областным центром Беларуси.
На железной дороге организуются отделения паровозного хозяйства, дистанции пути и другие железнодорожные подразделения. Проводится ревизия и осуществляется восстановление железнодорожного хозяйства. В тот период здание паровозного депо в Барановичах было веерного типа, на 12 стойл. В механическом цехе стояли станки с механической трансмиссией и сменными шестернями для нарезки резьбы. Кузница размещалась в пристройке. Поворотный круг приводился в движение вручную. В депо производилась только холодная промывка паровозов, но уже летом 1940 года здесь были организованы подъемочный ремонт и горячая промывка паровозов. Вагонное хозяйство входило в состав паровозного депо и располагалось рядом на путях западного парка станции Барановичи-Центральные. В начале 1940 года организован самостоятельный вагоноремонтный пункт, расположенный под открытым небом в четной горловине Минского парка станции Барановичи-Центральные. Для подготовки специалистов в Барановичах была организована дорожно-техническая школа. Проводилась реконструкция путевого хозяйства с перешивкой путей с европейской колеи 1435 мм на союзную колею 1524 мм. Станция Барановичи-Центральные имела три приемо-отправочных парка и работала в пяти направлениях: два из них – на Брест и Минск – двухпутные и три участка – на Волковыск, Лунинец и Лиду – однопутные. Работа станции осложнялась наличием путей с различной шириной колеи. Приходилось организовывать перегрузку грузов из вагонов одной колеи в вагоны другой. Приказом НКПС от 14 января 1940 года № 38/Ц на дороге создаются дистанции сигнализации и связи. Быстрыми темпами развивалась телефонная связь. Емкость телефонной станции в Барановичах на начало 1941 года была увеличена в 12 раз.
Не прошло и двух лет, как Барановичи вновь подверглись вражеским бомбардировкам – 22 июня 1941 года началась Великая Отечественная война. 27 июня город был оккупирован гитлеровцами и стал центром генерального округа «Беларусь» рейхскомиссариата «Остланд»: ведь Барановичи, находясь на перекрестке важных железнодорожных и автомобильных путей, являлись большим транспортным узлом, через который каждый день проходили на фронт десятки эшелонов.
Железнодорожники Барановичей активно включились в диверсионную работу. В 1943 году в паровозном депо была организована подпольная комсомольская группа в составе 
Я.М. Корниенко, Е.М. Липника, А.М. Денищика, А.В. Егорова, руководителем которой был 
К.П. Бадак. Она проводила работу по сбору разведывательной информации, организовывала диверсии на железной дороге и в депо. Народными мстителями была повреждена водокачка и поворотный круг. При попытке повторно взорвать поворотный круг А.В. Егоров был схвачен, той же ночью арестовали К.П. Бадака и Я.М. Корниенко. 26 апреля 1944 года подпольщики были казнены у здания паровозного депо. В память о героях здесь установлена мемориальная доска, а именами Бадака и Егорова названы улицы города.
Активно действовали подпольщики станции Барановичи: Федор Дорошевич и два его сына – Николай и Александр. Дорошевичи добывали для партизан ценные сведения о движении на узле, а также выполняли диверсионные задания. 3 июня 1943 года при исполнении очередного поручения погиб Николай Дорошевич. В тот день на станции находились семь эшелонов с живой силой, техникой и боеприпасами, ожидалось прибытие состава с топливом. Мина, установленная Николаем на состав с топливом, сработала раньше времени. Цель была достигнута – эшелоны загорелись, но погиб и сам подпольщик. Память о подвиге юного героя свято хранится: его именем названа улица, на здании вокзала Барановичи-Центральные установлена мемориальная доска.

Барановичские железнодорожники – М.В. Григорук, А.И. Белый, С.П. Ковалец и другие активно действовали в составе партизанского отряда им. М.Н. Чернака Брестского соединения. После войны М.В. Григорук долгое время возглавлял Барановичскую дистанцию пути. 
8 июля 1944 года войска 1-го Белорусского фронта освободили Барановичи. До войны здесь жили около 40 тыс. жителей, в 1944 году – чуть более 4 тыс. человек. Город и железная дорога лежали в руинах. Была развернута активная работа по восстановлению железнодорожного хозяйства. Уже на следующий день после освобождения – 9 июля 1944 года – по приказу народного комиссара путей сообщения сюда прибыла оперативная группа специалистов-железнодорожников во главе с начальником Брест-Литовской дороги Г.И. Перцевым и начальником отделения Д.П. Коростелевым. С этого периода до 1951 года издавалась газета «Сталинский маршрут» – печатный орган управления и Дорпрофсожа Брест-Литовской дороги. Советская армия в 1944 – 1945 годах продолжала освобождение народов Европы от фашистских захватчиков, а белорусские железнодорожники оказывали посильную помощь своим вызволителям. Так, в «Сталинском маршруте» (№ 22 от 27 марта 1945 года) была опубликована статья «Танковая колонна «Брест-Литовский железнодорожник», в которой говорилось о том, что железнодорожники Брест-Литовской дороги в конце 1944 года организовали сбор средств на постройку танковой колонны (итог – 1,7 млн. рублей). Она была построена и передана воинской части (полевая почта № 37.212).
Огромный ущерб причинили железнодорожному хозяйству при отступлении немецко-фашистские захватчики. Были разрушены сооружения паровозного, вагонного хозяйств, вокзалы станций Барановичи-Полесские и Барановичи-Центральные, уничтожены пути. Необходимо было заниматься восстановлением железнодорожных объектов, путей, их перешивкой на широкую колею 1524 мм. Строительство велось своими силами, стройматериалы добывались на развалинах зданий. Постепенно работа железнодорожного транспорта восстанавливалась, стали функционировать разрушенные войной предприятия. Уже к концу 1944 года в Барановичах распахнул свои двери даже клуб железнодорожников.
В июле 1951 года на базе объединения Брест-Литовской магистрали и Минского отделения Западной дороги была создана Минская железная дорога. В 1953 году произошло объединение Белорусской и Минской железных дорог в единую Белорусскую железную дорогу. 
Идет дальнейшее развитие сети железнодорожных предприятий в Барановичах. В 1950 году завершилось строительство вагонного депо Барановичи. В паровозное депо в 1952 году поступили новые паровозы серии ЭР. На участке Барановичи – Брест началось движение паровозов серии Л на жидком топливе. С этого времени профессия кочегара паровоза в депо Барановичи уходит в прошлое. В локомотивное депо в 1966 году стали поступать тепловозы ТЭ3 – начался переход с паровозов на тепловозную тягу. С 1969 года пошли первые дизель-поезда. В 1982 году парк пополнился электровозами серии ВЛ80С. С их получением депо превратилось в мощное ремонтное предприятие, способное обслуживать электровозы всей Белорусской железной дороги. В 1961 году в Барановичах создается дистанция электроснабжения, которая объединила разбросанные по территории отделения объекты электроснабжения. В 1965 году на базе существовавшей погрузконторы формируется механизированная дистанция погрузочно-разгрузочных работ. В этом же году образован отдел водоснабжения. С 1969 года в границах Барановичско го отделения создается строительное управление № 1 – ныне Строительномонтажный поезд № 760. В 1974 году была полностью реконструирована станция Барановичи-Центральные.
21 декабря 1982 года открыто движение электропоездов на перегоне Столбцы – Барановичи, а 6 ноября 1983-го – на перегоне Барановичи – Брест. В соответствии с приказом от 25.10.1985 года № 56/Н на Барановичском отделении создается дирекция по обслуживанию пассажиров с включением в ее состав вокзалов крупных станций, резервов проводников, билетных кассиров. 
Особенности технологического процесса и работа железнодорожников в сложных условиях вызвали необходимость развития системы здравоохранения на дороге. В 1939 году, после воссоединения Западной Беларуси с БССР, на станции Барановичи-Центральные были открыты железнодорожная больница на 60 коек и поликлиника, а в июле 1944 года после освобождения города от немецко-фашистских захватчиков стали работать дорожная больница на 25 коек и поликлиника. Уже к концу Великой Отечественной войны число койко-мест в больнице увеличилось до 100, открыли детское отделение на 25 мест. В 1977 году на Слонимском шоссе был построен новый больничный комплекс со стационаром на 250 коек и поликлиникой, рассчитанной на 500 посещений в смену.
В 1944 году создана Барановичская санитарно-эпидемиологическая станция (СЭС). В 1950 году она переместилась на привокзальную площадь Барановичей-Полесских (в настоящее время там размещается музей отделения дороги). В 1981 году Барановичская СЭС переводится в освободившееся реконструированное и отремонтированное здание бывшей железнодорожной больницы по улице Железнодорожной.
Работали железнодорожные школы: на станции Барановичи-Полесские первая Барановичская средняя школа (позднее средняя школа № 41), на станции Барановичи Центральные вторая Барановичская средняя школа (средняя школа № 42), вечерняя средняя школа рабочей молодежи, Начальная школа № 11, а также средние школы № 38 и № 53 г. Барановичи. Железнодорожные школы были переданы в подчинение городу в 1961 году. На Барановичском узле действовали детские дошкольные учреждения № 20, 21, 51, 69, которые стали собственностью административно-территориальных единиц 1 июня 2010 года согласно распоряжению Президента Республики Беларусь А.Г. Лукашенко от 17 апреля 2010 года № 122 рп.
В конце 1995 года барановичские железнодорожники получили замечательный подарок – санаторий «Магистральный» в урочище Гай на окраине города. В 1997-м вступила в строй еще одна очередь санатория, появились два плавательных бассейна, кабинеты лечебной физкультуры, спортзал. В июне 2000 года санаторий вновь открылся после реконструкции, расширив свою площадь за счет профилактория производственного хлопчатобумажного объединения.
14 декабря 1984 года в старинном здании напротив вокзала станции Барановичи-Полесские открылся Музей истории Барановичского отделения Белорусской железной дороги. На площади, недалеко от здания, на постаменте установлен памятник паровозу, водившему поезда по фронтовым дорогам. По другую сторону здания музея разместился памятный знак, посвященный участию барановичских железнодорожников в революционных событиях 1905 года. 30 июля 1999 года стал функционировать отдел «Железнодорожная техника», где на площади 1,5 га представлена история железной дороги в натурных экспонатах техники. 5 августа 2002 года открылась экспозиция, посвященная железнодорожным войскам Беларуси.