Die Station entstand mit dem Bau der Bahn von Schönfeld nach Geyer und ging 1888 in Betrieb. Dafür musste die Zschopau verlegt und eine 77 m lange Stützmauer errichtet werden. Die Haltestelle bestand ursprünglich aus zwei Gleisen, zwei Weichen, einem Bahnsteig, einer Wartehalle und einem Freiabort. Die Gebäude wurden Ende der 1920er Jahre durch ein neues Dienstgebäude mit Güterschuppen ersetzt. Daneben bestanden noch Schuppen und ein Wagenkasten. Die Station diente dem Personen- und dem Güterverkehr. Letzterem diente das Ladegleis. Ein zusätzliches Kreuzungsgleis, auf dem sich Züge begegnen konnten, bestand nicht. Im Jahre 1950 war die Stationsbezeichnung "Tannenberg Hst.", ab 1951 dann wieder "Tannenberg". Mit der Streckenstilllegung 1967 kam auch das Aus für die "Haltestelle Tannenberg".

Kurz hinter der Haltestelle in Richtung Geyer befand sich eine ca. 34 m lange Brücke über die Zschopau. Sie bestand aus zwei Überbauten mit einem Mittelpfeiler. Zu Beginn der 1930er Jahre wurde sie durch ein Hochwasser schwer beschädigt, und von der Firma Kelle & Hildebrandt neu aufgebaut. Dabei wurde auch der alte runde Mittelpfeiler durch einen an die Strömung besser angepassten Neubau ersetzt.