La linea inizialmente fu utilizzata per il trasporto di merci e, in seguito, anche dei passeggeri.
Il progetto di collegare Brescia al bacino del lago d’Iseo e alla Valle Camonica aveva forti ragioni produttive e commerciali: in questa direzione premevano i proprietari di filande, di concerie e i mercanti sostenuti da Giuseppe Zanardelli.
La stesura del progetto fu affidata a Federico Ravelli che lo presentò nel luglio 1872 sottolineando i vantaggi della ferrovia per le attività economiche dei paesi attraversati. Anche a Castegnato, nel 1880, venne fatto il sopralluogo del direttore degli studi della ferrovia, Luigi Galli, per individuare i fondi e i relativi proprietari per l’esproprio dei lotti.
La trattativa fu lunga dal momento che la ferrovia avrebbe modificato la configurazione dei campi e sconvolto i tradizionali diritti d’acqua e di passaggio. Grazie a Zanardelli, il sindaco Trebeschi riuscì a mantenere la fermata a Castegnato, nonostante le istanze dei paesi limitrofi che avrebbero preferito fosse spostata a Paradello.
Dal punto di vista architettonico, l’edificio è composto da un corpo di fabbrica in muratura a pianta rettangolare su due livelli. Il primo piano era riservato all’alloggio del personale, mentre il piano terra al servizio viaggiatori. I due registri, separati da una fascia marcapiano, sono individuabili dall’esterno grazie all’uso di colori diversi.
La stazione di Castegnato, pur essendo qualificata come fermata, dal 15 giugno 2008 è capolinea di un servizio regionale di ridotto percorso, mentre il rifacimento del viale che porta dalla sede del Municipio alla Stazione (via Roma) è stato realizzato nel 2010.
