De huidige Stationsstraat vertrekt in het centrum van Merchtem vanaf het kruispunt met de Krekelendries en in het verlengde van de Kattestraat in zuidwestelijke richting. Voor 1700 noemde ze gedeeltelijk Groenstraat, nadien Asschebaan of Krekelendriesbaan. Vervolgens werd ze Drielindenbaan genoemd, tot ze vanaf 1878 werd gekasseid en in 1879 werd hernoemd tot Statiestraat of Stationsstraat, leidend vanaf het centrum naar het op dat moment in gebruik genomen station. De huidige Drielindenbaan vormt het verlengde van de Stationsstraat vanaf de spoorlijn en loopt ten zuidwesten verder tot grondgebied Asse.

Oorspronkelijk was er een gekasseid plein ter hoogte van het station, dat kadastraal geregistreerd werd in 1879. De spoorweg Dendermonde-Brussel was gepland vanaf 1876, maar opende voor het treinverkeer in mei 1879. Het kadaster registreerde een beperkte uitbreiding van het stationsgebouw in 1898. Van het oorspronkelijke gebouw, dat bestond uit een hoofdvolume van twee bouwlagen en drie traveeën, langs weerszijden geflankeerd door een eenlaagse aanbouw, is enkel de linker aanbouw van vijf traveeën bewaard. Inwendig is het stationsgebouwtje volledig vernieuwd, evenals het schrijnwerk. Aan de zijde van het perron is wel een luifel met een ijzeren structuur bewaard op gietijzeren zuiltjes. Oorspronkelijk was rechts van het station een pakhuis met laadkade aanwezig (gesloopt), en het tegenoverliggende hoekgebouw met de afgekante hoektravee (Stationsstraat nummer 126) deed vroeger dienst als estaminet "A la salle d’attente" (verbouwd).

De rijbebouwing die het merendeel van de straat aflijnt en hoofdzakelijk dateert uit de 20ste eeuw tot nu, bewaart nog enkele restanten uit de tweede helft van de 19de eeuw en vroege 20ste eeuw. Zo bleef nummer 21 bewaard op de hoek met Vesten. Deze dorpswoning is kadastraal geregistreerd in 1861 in opdracht van herbergier Joannes Meskens en later uitgebreid, opgesplitst en opnieuw samengevoegd. Op de andere hoek van de Stationsstraat met Vesten zijn de nummers 23 tot 29 bewaard, kadastraal geregistreerd in 1902 in opdracht van brouwer Jozef Sergoynne-Walravens en kinderen. Het schrijnwerk van deze huizen is wel volledig vernieuwd. Een gaaf bewaard voorbeeld uit de late 19de en vroege 20ste eeuw is de maalderij van de familie Sergoynne, nadien geëxploiteerd door de familie Meskens (nummer 123-125).

Langs de Stationsstraat bevindt zich ook de gemeentelijke lagere jongensschool, gebouwd naar een ontwerp van de Brusselse architect Van Stichel uit 1935. Het schoolmeubilair was een ontwerp van architect Jean De Roy. De school werd in gebruik genomen in 1938 en uitgebreid in 1974.