Na miejscu starego drewnianego budynku stacyjnego powstał nowy, murowany budynek nastawni.
Budynek dworcowy z 1915 roku został przebudowany w latach 1933–1936 w stylu modernistycznym w związku z projektem elektryfikacji linii Otwock – Warszawa – Pruszków (w tym samym czasie powstały również nowe przystanki, m.in. Międzylesie oraz Anin). Nad peronami stacji całej linii pojawiły się nowoczesne „skrzydlate” wiaty.
20 sierpnia 1942 z rampy stacji wywieziono do obozu zagłady w Treblince ok. 7 tys. Żydów z likwidowanych gett w Falenicy i Rembertowie.
Do lat 90. XX wieku dworzec pełnił swoją funkcję kolejową, po czym został opuszczony i zaniedbany. W 2010 roku, po gruntownym remoncie, budynek został przekształcony na potrzeby Kinokawiarni Stacja Falenica. Dzięki staraniom prywatnych właścicieli zachowano zabytkowe elementy, a obiekt zyskał nowe funkcje. Wnętrza zostały zaaranżowane w stylu lat 20. Oprócz kina urządzono tam kawiarnię, księgarnię, zaczęto organizować koncerty w ogrodzie przy stacji stacji, a także warsztaty dla dzieci i spotkania literackie.
W 2010 wiaty peronowe z poczekalnią zostały wpisane do rejestru zabytków (wraz z podobnymi wiatami znajdującymi się na przystankach kolejowych na tzw.