1958年，兰新铁路修建到柳园，柳园火车站也因此得名。柳园在地域上属甘肃，该火车站吞吐的客流主要以敦煌为目的地，但其运输业务又属乌鲁木齐铁路局管辖，是一个性质较为特殊的车站。因为敦煌的知名度和影响力，2000年7月1日，柳园火车站更名为敦煌火车站，这是全国距市区最远的火车站。
敦煌铁路开通后，敦煌建成新的火车站。从2006年1月1日起，原敦煌火车站已经恢复使用原名－－柳园火车站。