Der Bahnhof Freienfels wurde 1891 erbaut, nachdem 1888 die damalige preußische Regierung den Bau der Nebenbahnstrecke durch das Weiltal zwischen Weilburg und Weilmünster, sowie weiterführend nach Heinzenberg und Grävenwiesbach genehmigte.
Der Bahnbetrieb ging jedoch in den 1960er Jahren immer mehr zurück, so dass 1969 der reguläre Bahnbetrieb eingestellt wurde. Einzelne Sonder- und Güterfahrten zwischen Weilburg und Freienfels fanden noch bis Januar 1988 statt. Die Bahnstrecke wurde zurückgebaut und ist seitdem eine beliebte Fahrrad- und Wanderstrecke: Der Weiltalweg.
Ungefähr 1981 wurde das Bahnhofsgebäude zu einem Wohnhaus umgewidmet. Seit 2003 befindet sich links vom Gebäude ein Salonwagen aus den 1930er Jahren, der als offizielles Standesamt fungiert.
