Hier im Ruhrtal bei Burgaltendorf liefen einst zwei Bahnstrecken zusammen: Nämlich die 1874 von der Bergisch-Märkischen Eisenbahngesellschaft eröffnete Ruhrtalbahn und die von der Rheinischen Eisenbahngesellschaft 1879 gebaute Strecke von Mülheim-Heißen über Rellinghausen und Steele-Süd nach Burgaltendorf. Beide Gesellschaften hatten in erster Linie eines im Auge: Die Kohlen aus den Zechen Charlotte und Altendorf Tiefbau sowie der vielen kleineren Stollenbergwerken hier zu befördern. 1879 ließ die Rheinische Gesellschaft den Bahnhof Altendorf-Ruhr errichten. Zu damaliger Zeit hieß dieser Stadtteil nämlich einfach "Altendorf", erst 1970 mit der Eingemeindung nach Essen erfolgte die Umbenennung in "Burgaltendorf", da es bereits ein Altendorf im westlichen Stadtgebiet gab.
Hier fuhren täglich drei Personenzüge zwischen Burgaltendorf und Mülheim-Heißen. Dafür gab es einen bescheidenen Holzbau, in dem die Fahrkarten verkauft wurden und die Reisenden bei Regen Schutz fanden. Östlich des Bahnhofs entstand die "Restauration zum Bahnhof", weiter ein Gewerbegebiet mit Gleisanschlüssen. Außerdem errichtete die Rheinische Gesellschaft von hier aus eine Zechenanschlussbahn nach Osten zur Zeche Altendorf Tiefbau. 1888 wurde ein neues Stationsgebäude des Bahnhofs Altendorf-Ruhr erbaut. Das Gebäude wurde danach mehrfach verändert. Es hatte zwei Wartesäle für die Reisenden, eine Fahrkartenausgabe , Büroräume für den Bahnhofsmeister, eine Güterabfertigung sowie einen Güterboden mit Rampe für das Frachtstückgut.
Gegen Ende des Zweiten Weltkrieges wurden die Ruhrbrücken nach Steele und Dahlhausen zerstört. Die Dahlhauser Eisenbahnbrücke wurde 1951 eingleisig wieder aufgebaut; zuvor war sie zweigleisig. Die Brücke nach Steele-Süd ist jedoch nicht wieder befahrbar gemacht worden. Es wurde nun eine Personenzug-Verbindung mit Akku-Triebwagen vom Typ "ETA 177" von Essen-Kettwig entlang der Ruhr und dem Baldeneysee über Werden, Heisingen, Kupferdreh und Überruhr nach Burgaltendorf und weiter nach Dahlhausen eingerichtet. Es gab Haltestellen an einer Drehscheibe in Überruhr (wo die Eisenbahn mit einer Straßenbahnlinie kreuzte) und an der Zeche Theodor – für die Bergleute.
Der Personenverkehr von Burgaltendorf nach Überruhr wurde im Jahr 1959 eingestellt. Die Zeche Theodor wurde noch bis zu ihrer Stilllegung 1968 von Dahlhausen aus mit Güterzügen bedient. Auch die Firmen des Gewerbegebiets und der heutige Raiffeisenmarkt (welcher den erhaltenen Güterschuppen seither nutzt) erhielten und versandten gelegentlich Wagenladungen. 1991 wurden die letzten Gleise nach Dahlhausen abgebaut. Das war das endgültige Ende des Eisenbahnverkehrs in Burgaltendorf.
