信越本線の大屋駅が開業したのが1896年(明治29年)です。生糸の輸送手段として期待された信越本線は徐々に延伸をしました。1888年(明治21年)、高崎〜上田駅間が碓氷峠(軽井沢〜横川間)を除いて開業し、1893年、軽井沢〜横川間が開業すると鉄道による生糸輸送が本格化しました。生糸の一大生産地であった丸子からは生糸を最寄りの駅へ運びやすくするため大屋に駅を新設することが請願され、1896年(明治29年)、大屋駅が開業しました。
大屋駅はその後、大屋〜丸子町間に1918年(大正7年)敷設された丸子鉄道の拠点となりました。丸子鉄道は1925年(大正14年)、大屋から上田東駅まで延伸されます。1969年(昭和44年)に廃線となった丸子線(丸子鉄道)の線路跡は道路となり、しなの鉄道と併走しています。また、大屋駅近くの駐車場は丸子線のホーム跡です。その様子は丸子線が現役だった時代の8ミリフィルム映像でも確認することができます。
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