Die Errichtung des Bahnhofs in Lage erfolgte 1880 mit dem Bau der Eisenbahnstrecke von Herford nach Detmold als einfacher Durchgangsbahnhof.
Mit dem Bau der Eisenbahnstrecken nach Hameln (1896) und Bielefeld (1904) waren die vorhandenen Anlagen des Bahnhofs nicht mehr auskömmlich und mussten erweitert werden. In diesem Zuge erhielt der Bahnhof auch ein neues Empfangsgebäude, welches im Oktober 1902 eröffnet wurde.
In den 1920er Jahren dachte man darüber nach, die Gleise in der Stadt anzuheben, wie es bereits in Detmold geschehen war, um die Situation der Bahnübergänge zu entschärfen. Diese Überlegungen wurden jedoch aus Kostengründen nicht weiter verfolgt.
Im Zweiten Weltkrieg wurde der Eisenbahnknoten Lage von den alliierten Streitkräften bombardiert. Jedoch wurde lediglich die Bahnstrecke nach Bielefeld getroffen und unterbrochen. Der Bahnhof selbst blieb weitgehend unversehrt.
Der Bahnhof Lage spielte als zentraler Kreuzungspunkt der Eisenbahnstrecken in Lippe für die Stadt bis in die 1970er Jahre hinein eine große wirtschaftliche Rolle. Dies war (und ist noch immer) unter anderem an dem für die kleine Stadt ungewöhnlich großen Bahnhofsgelände mit entsprechend umfangreichen Gleisanlagen erkennbar.
Im Jahr 1975 wurden die Gleisanlagen im Bahnhof Lage im Zuge der Streckenelektrifizierung zwischen Herford und Himmighausen mit Fahrdraht überspannt. Drei Jahre später, im September 1978, wurde der Bahnübergang an der Lemgoer Straße durch die markante Hochbrücke über die Eisenbahn ersetzt, was endlich die Kreuzungssituation am Bahnübergang entschärfte.
Lange Zeit wurde von Lage aus der Güterverkehr auf den Strecken in Lippe und zu den nahe gelegenen Gleisanschlüssen abgewickelt. Mit dem allgemeinen Rückgang des Schienengüterverkehrs verlor die Stadt diese Rolle mehr und mehr.
Inzwischen spielt der Güterverkehr in Lage keine Rolle mehr, als Kreuzungspunkt der Personennahverkehrslinien kommt ihm jedoch weiterhin eine große Bedeutung zu.
So verfügt der Bahnhof noch über vier Bahnsteiggleise, welche regelmäßig für den Betriebsablauf benötigt werden. Im morgendlichen Schülerverkehr treffen sich gegen 7.00 Uhr im Bahnhof Lage die Regionalzüge in alle Richtungen.
Das Gleis 1 am Hausbahnsteig wurde inzwischen stillgelegt und abgebaut.
Nach dem Rückgang des Schienengüterverkehrs wurde ein großer Teil der Gleisanlagen im Bahnhof Lage stillgelegt und teilweise bereits abgebaut.
Umfangreiche Rückbauten fanden 2011 statt. Im Herbst 2011 wurde auch das alte Gebäude der ehemaligen Güterabfertigung abgebrochen.
Von 2012 bis 2013 entstand im Bahnhof Lage ein neues elektronisches Stellwerk für die Steuerung der Regionalstrecken in Ostwestfalen-Lippe. Zunächst wird von hier die Sennebahn zwischen Bielefeld und Paderborn gesteuert. Die Signale und Weichen im Bahnhof Lage werden jedoch weiterhin von den beiden mechanischen Stellwerken gesteuert.
Ab 2013 wurden die Bahnsteigzugänge barrierefrei mit Rampen und Fahrstühlen ausgestattet werden. Außerdem wurde das Bahnhofsumfeld mit Busbahnhof und Parkplätzen neu gestaltet. Im Zuge der Bahnhofssanierung wurden auch Anpassungsarbeiten der Oberleitung im Bereich des Hausbahnsteigs vorgenommen: Die neuen Oberleitungsmasten für Gleis 2 wurden im Bereich des alten Gleis 1 gegründet.
Am 30. September 2016 waren die umfangreichen Sanierungsarbeiten am Bahnhof Lage weitgehend abgeschlossen und es fand die Einweihung des modernisierten Bahnhofs in Lage mit den neuen barrierenfreien Bahnsteigzugängen und Verkehrsanlagen statt.
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