Stacija būvēta pie dzelzceļa līnijas Rīga-Rūjiena (mūsdienās līnija saucas Zemitāni-Skulte). Carnikavas stacija tika atklāta 1933. gadā. Stacijas koka ēka, kas saglabājusies līdz mūsdienām, ir viena no vecākajām Latvijā stacijas ēkām – sākotnēji tā būvēta pirms 160 gadiem pie Varšavas-Pēterburgas līnijas (Daugavpils-Rītupes posma), bet 1934.-1935. gados tā izjaukta, pa daļām atvesta uz Carnikavu un savākta drusku atšķirīgā veidolā. Stacijai ir 2 platformas un 2 sliežu ceļi. Šī ir otra noslogotākā stacija šajā līnijā – katru dienu no Carnikavas uz Rīgu dodas ap 600 cilvēkiem.
1923. gadā tika veikta dzelzceļa līnijas Rīga-Rūjiena virziena izpēte un aptuveni izmaksu aprēķini. 1928. gadā valdība pieņēma lēmumu par dzelzceļa būvi un tajā pašā gadā tika sākti pirmie zemes darbi. Jaunbūvējamās līnijas garums bija 139,6 km, no Rīgas uz Carnikavu tā veda caur Vecmīlgrāvi, Vecāķiem un Garciemu. Satiksme tika atklāta pakāpeniski. No 1933. gada vilcieni kursēja līdz Carnikavai, pa ceļam apstājoties Rīnūžos (tagadējā Ziemeļblāzma), Vecāķos, Kalngalē un Garciemā. Līnija visā garumā tika pabeigta 1937. gadā. Tieši pateicoties dzelzceļam Carnikava ir attīstījusies no sīka miesta līdz nopietnai apdzīvotai vietai.
