Am 15.09.1898 wurde der Bahnhof mit der Inbetriebnahme der Strecke zwischen Netzkater und Benneckenstein in Betrieb genommen. Der Bahnhof verfügte über zwei Gleise, wobei Gleis 1 mit einer nutzbaren Länge von 106 Metern als Durchgangsgleis und Gleis 2 mit einer nutzbaren Länge von 85 Metern sowohl als Durchgangsgleis als auch als Ladegleis genutzt wurden. Das Gleis 2a diente als Ladegleis und hatte eine nutzbare Länge von 35 Metern. Ein Baugleis wurde bei Kilometer 19,6 angebunden, als man 1944 versuchte, die Gleise im Bahnhof zu begradigen.

Der Bahnhof besaß ein Stationsgebäude mit Diensträumen und einer Gaststätte, ein Abortgebäude sowie einen Bahnsteig. Durch die Trapeztafeln So5, mit welchen die NWE den Bahnhof ausstattete, waren Zugkreuzungen möglich. Das Stationsgebäude wurde ab 1914 durch eine Wartehalle ersetzt. Ab dem 01.07.1955 wurde der Bahnhof aufgelassen und als unbesetzter Bedarfshalt geführt. Seit dem 31.03.1962 besaß die Betriebsstelle die Bezeichnung Haltestelle. Die Ladegleise wurden abgebaut, die Weichen entfernt. Somit war Tiefenbachmühle nur noch ein Haltepunkt, welcher am 1.12.1967 ganz geschlossen wurde. Erst seit dem 03.06.1973 halten hier wieder Züge.