XX sajandi 1920-ndatel aastatel algas Ida-Virumaal põlevkivi kaevanduste aktiivne areng: avati uusi karjääre ning rajati põlevkivitöödelduse tehasi. See oli suuremas osas põhjustatud pealesõjalise energeetikakriisiga kuid samuti ka tööstuse kiire kasvuga.
Aastal 1922 akstsiaselts "Eesti Kiviõli" ehitas harutee uue põlevkivikarjäärini ning selle liitumiskohas Eesti Raudtee Sonda - Püssi jaamavahe peateega oli avatud Kiviõli peatuskoht. Varsti karjääri ümbruses tekkis töölisasula.
Aastal 1930 Kiviõli peatuskoht sai raudteejaama staatuse. Jaamast rajati harutee uue kaevanduse juurde, alustati ka õlivabriku ehitamist. Esimene kahe tunnelahjuga õli- ja bensiinitehas valmis aastal 1931 ning teine aastal 1937.
Saksa võimu kehtestamisega viidi 1942. aastaks nii jaamateed, kui ka tehase haruteed ringi "normaalrööpmeliseks" (1435 mm), mis võimaldas siin liikuda Saksa Riigiraudtee veeremil. Lisaks sellele aastail 1941 - 1944 tegutses Kiviõlis ja Küttejõus koonduslaager. 1944-1945 aa. naelutasid Punaarmee raudteeväeosad raudteed ringi endisele laiusele (1524 mm). Taganemisel üritasid saksa väed kaevandust ja tehast purustada.
Aastal 1946 Kiviõli sai linna staatuse. Aastal 1954 linna koosseisu astus Küttejõu alevik.
Raudteejaama areng oli seotud kõigepealt õlitehase ja kaevanduse vajadustega, vastavalt sellega muutus ajaga ka jaama konfiguratsioon. Reisijate jaoks rajati 1 ja II teede vahel madala ooteplatvormi pikkusega 410 meetrit. 1. tee ääres jaamahoone kõrval paiknes kõrge kaubaplatvorm.
1980-ndatel oli jaamas rakendatud elektritsentralisatsioon ning rajatud uus silikaattellistest tsentralisatsioonipost, kuhu vaksalimajast kolis jaamakorraldaja.
Käesoleval ajal Kiviõli jaamaga liitub otseselt vaid AS Viru Keemia Grupp infrastruktuur. Omakorda Viru Keemia Gruppi halduses olevate teedega liituvad ka teised ettevõted: Formet Grupp OÜ ja Kiviõli Keemiatööstuse OÜ.
Aastàks 2014 seoses Stadler FLIRT reisirongide käikuandmisega rajati jaama paariskõrikus uus 150-meetrine ooteplatvorm kõrgusega 550 mm. Võrreldes endise platvormiga uue perrooni asukoht nihus umb. 200 meetrit Narva poole, mis on reisijate jaoks oluliselt mugavam.
EHITISED
Raudteepeatuse avamisega rajati Kiviõlis krohvitud seintega ja puidust jaamahoone.
Aastal 1939 valmis uus, Hendrik Otloodi kavandatud silikaattellistest kahekorruseline hoone, kus paiknesid nii kontoriruumid, kui ka jaamakorraldajate ametikorterid. Jaamahoone kompleks sisaldas ka kõrge kaubaplatvormi.
Jaamahoone suleti 1990-ndate lõpus ning lammutati aastal 2001.
