Der Bahnhof Gelenau wurde 1886 mit Eröffnung der Wilischthalbahn als Haltestelle in Betrieb genommen. Auf sehr beengtem Raum zwischen den Straßen nach Wilischthal und nach Venusberg angelegt, besaß er anfangs ein Wartehäuschen, einen Güterschuppen und einen Freiabort. Das zunächst neben dem Streckengleis lediglich vorhandene Ladegleis wurde alsbald um ein Kreuzungsgleis ergänzt. Wegen des sich rasant entwickelnden Verkehrsaufkommens wurde die Haltestelle in den Rang eines Bahnhofs erhoben. 1910 wurde das Wartehäuschen durch ein massives Bahnhofsgebäude ersetzt und der anschließende Güterschuppen erweitert. Das Bahn-hofsgebäude fiel, bedingt durch die Kreuzung der Straße, durch seine spitze Hausecke auf. Zwischenzeitlich waren die Bahnanlagen auf vier durchgehende Gleise und zwei Stumpfgleise angewachsen, die mit neun Weichen verbunden waren. Der Bau einer 1923 geplanten großzügigen Freiladeanlage kam nicht zustande. 1928 entstand noch ein Wirtschaftsgebäude und es kam nochmals zu Änderungen am Gleisverlauf. Gelenau war die bedeutendste Station zwischen Wilischthal und Thum. Hier fanden regelmäßig Zugkreuzungen statt. Zum Teil endeten bzw. begannen einige Züge auch in Gelenau. Die Station wurde mit Einstellung der Bahn 1972 geschlossen. Im Bahnhof Gelenau befanden sich zwei Anschlussgleise. Zunächst wurde 1891 die Schüllersche Bleicherei angebunden. Das Stumpfgleis befand sich in Richtung Süden und endete vor dem heute noch vorhandenen Gebäude an der Straße nach Venusberg. Das Gleis wurde beim Umbau des Bahnhofs 1928 entfernt. Ein zweites Anschlussgleis führte in nördliche Richtung zur 1906 gegründeten Baumwollspinnerei AG. Im Werk befanden sich zwei parallele Gleise, von dem eines in eine Lagerhalle führte. Die Spinnerei war wichtiger Kunde der Schmalspurbahn. Das Werk wurde bis zur Betriebseinstellung regelmäßig mit Rangierfahrten vom Bahnhof aus bedient.