ที่หยุดรถไฟพระราชวังสนามจันทร์ ในอดีตเคยเป็นสถานีรถไฟหลวงประจำพระราชวังสนามจันทร์ พระบาทสมเด็จพระมงกุฎเกล้าเจ้าอยู่หัวทรงโปรดเกล้าฯ ให้สร้างอาคารสถานีรถไฟหลวงขึ้นในราวปี พ.ศ. 2453 เป็นอาคารทรงไทยประยุกต์ และทรงใช้สถานีรถไฟหลวงพระราชวังสนามจันทร์นี้ เป็นสถานีสำหรับเสด็จโดยรถไฟไปยังที่ต่างๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการเสด็จไปเพื่อตรวจตราการซ้อมรบของกองเสือป่าและลูกเสือทั่วประเทศ ยามที่เสด็จมาประทับที่พระราชวังสนามจันทร์[2] ซึ่งตำแหน่งที่ตั้งของสถานีรถไฟหลวงดังกล่าว จะอยู่ห่างจากจุดพักผู้โดยสารในปัจจุบันออกไปประมาณ 360 เมตร โดยจะอยู่ด้านหลังของพระราชวังสนามจันทร์พอดี (ประมาณ สทล.ที่ 19/14) ในขณะที่ตำแหน่งของศาลาพักผู้โดยสารของที่หยุดรถพระราชวังสนามจันทร์ในปัจจุบัน จะตั้งเยื้องมาทางฝั่งของมหาวิทยาลัยศิลปากร วิทยาเขตพระราชวังสนามจันทร์ (สทล.ที่ 50/13)[3]

จนเมื่อสิ้นรัชสมัยของพระบาทสมเด็จพระมงกุฎเกล้าเจ้าอยู่หัว สถานีรถไฟหลวงพระราชวังสนามจันทร์ก็มิได้ถูกใช้งานอีก เนื่องจากไม่มีเจ้านายพระองค์ใดเสด็จมาประทับที่พระราชวังสนามจันทร์ การรถไฟแห่งประเทศไทย จึงได้ทำการรื้อถอนอาคารสถานีรถไฟหลวงพระราชวังสนามจันทร์มาเก็บรักษาไว้ จนกระทั่งในปี พ.ศ. 2511 ทางการรถไฟแห่งประเทศไทย จึงได้ลงมติว่าจะนำอาคารสถานีรถไฟหลวงนี้มาประกอบขึ้นใหม่ที่สถานีรถไฟหัวหิน เพื่อให้เป็นสถานีขึ้น-ลงรถไฟ ของพระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวภูมิพลอดุลยเดช ยามที่เสด็จมาประทับที่วังไกลกังวล อาคารสถานีรถไฟหลวงพระราชวังสนามจันทร์ จึงถูกนำมาประกอบขึ้นใหม่ที่สถานีรถไฟหัวหิน

การประกอบสถานีรถไฟหลวงขึ้นใหม่นี้แล้วเสร็จในปี พ.ศ. 2517 ทำพิธีเปิดอย่างเป็นทางการเมื่อวันที่ 6 เมษายน พ.ศ. 2517 โดยมีสมเด็จพระเจ้าภคินีเธอ เจ้าฟ้าเพชรรัตนราชสุดา สิริโสภาพัณณวดี เป็นองค์ประธาน ในการนี้ พระองค์ได้ทรงพระราชทานนามอาคารรถไฟหลวงพระราชวังสนามจันทร์นี้ขึ้นใหม่ว่า พลับพลาพระมงกุฎเกล้าฯ[4]

สำหรับพื้นที่เดิมของสถานีรถไฟหลวงพระราชวังสนามจันทร์ หลังจากที่ทางการรถไฟแห่งประเทศไทยได้ย้ายอาคารสถานีออกไปแล้ว ก็ได้มีการสร้างอาคารที่พักผู้โดยสารขึ้นใหม่ในปี พ.ศ. 2540 ห่างจากที่ตั้งเดิมของสถานีรถไฟหลวงประมาณ 360 เมตร เยื้องมาทางด้านหลังของมหาวิทยาลัยศิลปากร วิทยาเขตพระราชวังสนามจันทร์ ซึ่งอาคารที่พักผู้โดยสารหลังใหม่นี้ได้มีการออกแบบให้เข้ากับสถาปัตยกรรมของพระราชวังสนามจันทร์[5] จากนั้นจึงจัดตั้งเป็น ที่หยุดรถไฟพระราชวังสนามจันทร์ เพื่ออำนวยความสะดวกให้กับนักศึกษาจากมหาวิทยาลัยศิลปากร และโรงเรียนสาธิตมหาวิทยาลัยศิลปากร ที่โดยสารรถไฟ