Powstanie stacji w Orłowicach wiązało się budową linii kolejowej łączącej Mirsk ze Świeradowem-Zdrojem. Pierwsza koncepcja budowy tej linii powstała w 1901 roku, jednakże w rzeczywistości jej budowę rozpoczęto z inicjatywy prywatnej w marcu 1908 roku. Pierwotnie projekt budowy zakładał, że będzie ona służyć ruchowi osobowemu i towarowemu, a planowany przystanek na wysokości Orłowic planowano podobnie wyposażyć jak przystanek Mroczkowice, tj. wybudowanie małego budynku dworcowego, peronu, magazynu towarowego, budynku gospodarczego, a także stajni, pralni oraz studni. Linię późniejszej Kolei Gór Izerskich do Świeradowa-Zdroju ukończono 1 października 1909 roku, a jej uroczyste otwarcie odbyło się 31 października tego samego roku W późniejszym czasie wybudowano w Orłowicach nowy dworzec kolejowy wraz z magazynem.