На протяжении 19 века Грязовец менялся медленно. В 1870 году акционерное общество, возглавляемое Саввой Мамонтовым, получило разрешение на постройку узкоколейной линии от Ярославля до Вологды протяженностью 196 верст. Через два года на этом участке открыли движение.
Постройка в 1872 году железной дороги, связавшей Грязовец с Москвой, Ярославлем и Вологдой внесла оживление в жизнь города. Поезда первое время до перестройки на широкую колею ходили, правда, медленно, вызывая иронические замечания некоторых путешественников. Но они еще прочнее связали городок на Московской дороге со столицей и с большой цивилизацией. Ссыльный социал-демократ Борис Перес, живший здесь летом 1913 года, писал в своем очерке: «В городе три главных улицы вымощены и две-три боковых замащиваются, и потому он много чище других уездных городков. Вообще Грязовец удивляет благоустройством: улицы освещаются хорошими керосинокалильными фонарями, имеется водопровод, и жители берут воду из «колонок», которых по несколько на длинных улицах…не в пример многим гораздо большим уездным городам, Грязовец имеет городской телефон, соединяющий Корнильево-Комельский монастырь с городом…»
Открытие магистрали дало большой толчок к экономическому развитию города. Появилась возможность более широкого сбыта продуктов маслоделия и к концу XIX века уезд становится крупнейшим производителем масла в губернии, хотя по своим размерам он занимал в ней предпоследнее место.
Станция была электрифицирована в 1980 году.
В настоящее время через Грязовец проходит множество грузовых и пассажирских поездов.
Станция относится к Вологодскому региону Северной железной дороги.
