Lycksele station öppnades den 16 december 1924 samtidigt som järnvägen Hällnäs–Lycksele öppnades för allmän trafik. Bangården är belägen i nord-sydlig riktning omedelbart väster om tätortens centrum. Stationshuset ligger på östra sidan av bangården och är sammanbyggt med ett stort godsmagasin på södra sidan. Bangården har fem spår med en plattform mellan normalhuvudspåret 4 och spår 3, plattformen nås via en plattformsövergång till vardera sidan av bangården från plattformens norra ände. Norr om stationshuset finns dessutom både en gångtunnel och en cykeltunnel under spåren.
Persontågstrafiken till Lycksele upphörde 1995. I augusti 2010 började emellertid Norrtåg trafikera sträckan Lycksele–Umeå dagligen. Inför trafikstarten byggdes en ny plattform utanför godsmagasinet, varför spår 1 som tidigare passerade magasinets lastkaj kortades ned och blev ett stickspår. Den vagnvåg som fanns i spår 2 med tillhörande vågkur mellan spår 1 och 2 togs också bort i samband med plattformsbygget.