Ещё совсем недавно Аткарск называли городом железнодорожников. И тому были веские основания – значительная часть из 25-тысячного населения города была работниками железной дороги или тесно с ней связана. Железная дорога пришла в город в январе 1871 года, когда было открыто движение на участке Умёт – Аткарск Рязано-Уральской железной дороги. Железнодорожный мост через Медведицу был построен в 1873 году, но довольно быстро обветшал, и в 1903 году рядом, в нескольких метрах, был возведён новый мост. Если ехать из Саратова в Аткарск старый мост справа, долгое время он служил автомобильным мостом, полотно застелено досками. Мост стоит и сейчас и по нему даже можно переехать на автомобиле, но с каждым годом это становится все более рисковым предприятием. Ветка из Аткарска на Петровск и Вольск была построена в 1893 году, а ещё через два года началось движение поездов на Баланду (Калининск). В начале XX века на станции имелись коренное депо с двумя паровозными зданиями на 24 стойла и мастерскими для малого ремонта паровозов, завозный и три частных хлебных склада на 500 вагонов, семь лесных складов на 400 вагонов.
Мост через Медведицу возле Аткарска уже через два года в 1873 году грозил свалиться вследствие развала камней берегового устоя. Выборные для надзора за строительством лица Лупандин, Болговский и другие получили от строителей почтенные куши и допустили громадные отступления от проекта. Обеды Лупандина и Гладина стоили тысячи рублей, вина лились рекой для гласных и влиятельных лиц. Народ говорил, что дорогу пропили Гладину. Правительственную комиссию по приёмке дороги во главе с генералом Бедрягой строители всё время поили до положения риз, так что вряд ли она видела те страшные недостатки и небрежность сооружений. Как следствие этого на дороге были остановки движения и крушения поездов. Так, в апреле 1883 года при крушении паровоза из-за размыва полотна вешними водами погибли машинист и начальник дистанции.
Движение на участке Тамбов –Аткарск открыли 14 (27 по новому стилю) января 1871 года. Первый состав из 8 вагонов, ведомых паровозом серии «Б» завода Байер-Пикок вышел из Умёта, прошел станцию Тамалу, находившуюся уже в пределах Саратовский губернии, и спустя некоторое время прибыл в Ртищево. После непродолжительной стоянки состав в тот же день проследовал до Аткарска. Машинистом паровоза был И. В. Васильев – уроженец села из-под Ртищево.
К приходу первого поезда в Аткарске построили паровозное депо на 9 паровозов и малые мастерские, а также товарный сарай для ремонта вагонов длиной 20 и шириной 4 сажени. Деревянное здание вокзала было построено в 1872 году. Паровозы стали поступать к лету 1871 года. Это были 11 американских шестиосных «Ферли» с двумя котлами и четырьмя цилиндрами. Для пассажирских поездов позже прибыли паровозы серии «Борзиг».