Stasiun ini dibuka pada tanggal 1 Juni 1917 dengan nama Stasiun Koitoi (小糸魚駅code: ja is deprecated ). Stasiun ini berganti nama menjadi Itoi pada tanggal 1 April 1956. Dengan privatisasi Kereta Api Nasional Jepang (JNR) pada 1 April 1987, stasiun ini berada di bawah kendali JR Hokkaido.[1]
Insiden
Seorang pelajar SMP berusia 15 tahun tewas di stasiun pada tanggal 26 Desember 2011 setelah tertabrak kereta ekspres terbatas "Super Hokuto" nomor 9 yang beroperasi tanpa henti dari Hakodate ke Sapporo saat menyeberang rel dengan sepeda.[2]
↑苫小牧のJR糸井駅で人身事故 男子中学生死亡[Junior high schoolboy killed in accident at JR Itoi station in Tomakomai]. Web Minpo (dalam bahasa Jepang). Tomakomai, Japan: The Tomakomaimimpo Co., Ltd. 27 Desember 2011. Diakses tanggal 23 February 2012.