Stasiun Ōnuma dibuka pada tanggal 28 Juni 1903 oleh Perusahaan Kereta Api Hokkaido swasta sebagai stasiun perantara selama fase perluasan ketika jalur kereta api diperpanjang ke utara dari Hongō (sekarang Shin-Hakodate-Hokuto) menuju Mori. Setelah Kereta Api Hokkaido dinasionalisasi pada tanggal 1 Juli 1907, Perusahaan Kereta Api Pemerintah Jepang (JGR) mengambil alih kendali stasiun tersebut. Pada 12 Oktober 1909, stasiun tersebut menjadi bagian dari Jalur Utama Hakodate. Dengan privatisasi Kereta Api Nasional Jepang (JNR) pada 1 April 1987, stasiun ini berada di bawah kendali JR Hokkaido.[2][3]
