Station 1875, då linjen mot Köping var klar. Inom ett år därefter hade Tillberga fått järnvägar öppnade åt ytterligare tre håll, samtliga av stambanekaraktär.
Stationen ligger i Hubbo socken men har fått namn efter grannsocknen Tillberga, en ovanlig men inte helt unik företeelse. I Tillberga socken låg i stället stationen Hedensberg och ett par rälsbusshållplatser.