Diö anlades som lastplats 1882, håll- och lastplats 1887 och upphöjdes till fullständig station 1915. Persontrafiken nedlades 1970 och all trafik 1975. (Uppgifter ur Järnvägsdata).
Ursprungligen fanns en mycket liten expeditionsbyggnad (se foto), belägen omedelbart söder om vägövergången ca 125 m norr om det nuvarande stationshuset och på västra sidan av banan. Senare byggdes ett lite större stationshus söder om samma vägövergång men på den motsatta sidan av järnvägen. Det i sin tur ersattes 1922 av den stora fina byggnad som ännu finns kvar.
Stationshuset är välbevarat, en prydnad för samhället och järnvägen (i privat ägo givetvis).
En ny hållplats, Diö Södra, har byggts för regionaltrafiken och kommer att tas i bruk hösten 2013.