1921년 10월 25일울산역으로 영업을 개시하였고, 1932년 12월 1일 역사를 학성동 432에 신축 준공하였으며, 1992년 8월 20일 신역사 준공으로 현재의 위치로 이전하였다.
2010년 11월 1일KTX 울산역이 개통되고 울주구 삼남면에 신역사가 준공됨에 따라 태화강역으로 역명을 변경하였다.
구내에 1·2번은 서울, 동대구, 청량리, 강릉, 포항 방면의 상행 승강장, 3·4번은 해운대, 부전 방면의 하행 승강장으로 운영되고 있다. 역사 1층에는 매표실, 맞이방, 소맞이방, 화장실, 승차권 자동발매기, 현금지급기, 매점, 분식점, 일반식당, 경주빵 판매점 등의 편의시설이 있고, 역사 외부에 자전거 보관대, 족구장, 농구장 등의 체육활동 시설이 있다.
동해남부선의 효문역과 덕하역 사이에 입지하는 기차역으로, 여객열차는 새마을호 1일 운행회수가 상·하행선 각각 6회, 무궁화호 상·하행선 각각 10회가 운행되고 있다. 2008년 일반여객 승강객수는 1,150,947명으로, 이 가운데 승차인원과 강차인원은 각각 약 50%로 비슷하다. 열차별 승강객수를 보면 무궁화 열차가 약 56%를 차지하여 가장 많고, 그 다음은 새마을 열차가 약 44%이다.
한편 2008년 화물수송량은 발송량이 329,499톤이고, 도착량은 116,008톤으로 발송량이 더 많다. 취급화물은 비료, 석고, 컨테이너, 알루미늄괴, 열연코일, 자동차 등을 발송하고 있다.