Название станции «Большая Волга» появилось вследствие того, что в этом месте канал выходит в реку Волгу (район Иваньковского водохранилища).

К 1935 году одноколейная железнодорожная ветка Вербилки – Темпы – Большая Волга была полностью введена в эксплуатацию.

В настоящее время железнодорожная станция Большая Волга является предпоследней перед конечной тупиковой станцией Дубна в направлении от Москвы.

Платформы на станции Большая Волга – бокового типа, через станцию проходят два железнодорожных пути.

В 2004 году к платформе, принимающей электропоезда из Москвы, был пристроен новый двухэтажный вокзальный комплекс площадью более 2000 м2.

На Большой Волге также останавливаются пригородные экспресс-поезда Москва – Дубна и Дубна – Москва.

Рядом с вокзалом станции в 2001 году установлен памятник – Танк – паровоз 9П-742 (инсталляция «Транссиб № 512»).