In den ersten Jahren nach seiner Errichtung im Jahr 1880 lag der Bahnhof Pankow noch ein Kilometer außerhalb des damals selbstständigen Orts. Doch sein Status als wichtige Haltestelle an der viel befahrenen Stettiner Bahn zog Menschen und Unternehmen an, so dass die Gegend schon bald bebaut wurde. Damals hieß der Bahnhof noch Pankow-Schönhausen, da das bekannte Schloss Schönhausen in der Nähe des Bahnhofs liegt. Im Zuge neuer Gleislegungen wurde auch der Bahnhof im frühen 20. Jahrhundert neu gebaut. Der heutige S- und U-Bahnhof Pankow befindet sich direkt an der Kreuzung der Berliner Straße mit der Stettiner Bahn. Seit 1954 trägt er seinen heutigen Namen Berlin-Pankow.
Lange Zeit hielten im Bahnhof Pankow nur S-Bahnen. Die Planungen für eine U-Bahn blieben in der Frühphase stecken, weil es eine Menge strittiger Punkte gab. Erst in den 1990er Jahren wurde das Thema wieder aufgegriffen und die U 2 bis zum Bahnhof Pankow verlängert. Die Eröffnung des neuen Endbahnhofs der Linie erfolgte im Jahr 2000. Sie verkehrt nun von Pankow nach Ruhleben. Im Zuge des U-Bahn-Baus wurde auch der S-Bahnhof saniert und die alte Brücke über die Berliner Straße erneuert. Die S-Bahn-Linien S 2 und S 8 halten in Pankow. Außerdem startet dort die Linie S 9 zum Flughafen Berlin-Schönefeld (zukünftig: Berlin Brandenburg – Willy Brandt). Vor dem Bahnhof verkehren zwei Tram- und mehrere Buslinien.
Derzeit ist die Nutzung des Bahnhofs Berlin-Pankow als Regionalbahnhof für die Züge RE3 und RE5 geplant. Aufgrund von finanziellen Engpässen ist der Zeitpunkt der Umsetzung jedoch noch ungewiss. Weiter fortgeschritten ist hingegen die Planung der zukünftigen Nutzung des ehemaligen Rangierbahnhofs. Das an die Gleisanlagen angrenzende, 250.000 qm große Areal wurde an den Möbelhaus-Besitzer Kurt Krieger verkauft. Der hat für das Gelände einen Park, eine Schule, ein Einkaufszentrum und zwei Möbelhäuser vorgesehen. Bis es so weit ist werden noch ein paar Jahre vergehen und viele Menschen das geschmackvolle Eingangsportal des nahen Bahnhofs Pankow passieren.