De gebouwen, gemaakt van metselwerk met bepleisterde gevels, hadden bijna identieke plattegronden en gevels. Ze hebben een hoofdgebouw van twee verdiepingen met een puntgevel en een klokkentoren en een zijvleugel van één verdieping met een dakrand. Na de nationalisatie van de privéspoorwegen in de jaren 1880 werd het stationsgebouw van Plettenberg rond 1904 uitgebreid door de Koninklijke Pruisische Staatsspoorwegen tot een symmetrisch complex met een tweede, spiegelbeeldige zijvleugel. Als onderdeel van een modernisering in de jaren 1960 werd de klok op de klokkentoren verwijderd en kreeg het gebouw een zijuitbouw en een doorlopende betonnen luifel over de hele voorkant die naar het stationsplein kijkt, wat een blijvende invloed had op het uiterlijk van het gebouw.
Nadat de Deutsche Bahn het gebouw niet langer in gebruik had, kocht de stad Plettenberg het en liet het aan het begin van de 21e eeuw volledig renoveren, waarbij rekening werd gehouden met aspecten van monumentenzorg (motivering van de monumentwaarde/aanmelding op de monumentenlijst van 23 juli 1991). Ook de luifel werd verwijderd en de gevels werden grotendeels in de oorspronkelijke staat hersteld. De Ruhr zelf werd in eerste instantie slechts enkelsporig uitgebreid, hoewel het tracé voor een tweede spoor vooraf was voorbereid. Het gerealiseerde goederenvolume ontwikkelde zich zo positief dat dit tweede spoor al in 1871 werd aangelegd. De positieve ontwikkeling hield aan in de periode die volgde - economische schommelingen daargelaten - en betekende dat het spoor en de bijbehorende faciliteiten voortdurend moesten worden uitgebreid. De aansluiting van de Plettenberger Kleinbahn (1896) en de aanleg van de aftakking naar Herscheid (1915) droegen hier ook aan bij op het station van Plettenberg. Decennialang was het station ook een locomotievendepot, waar een of twee stoomlocomotieven werden gestationeerd om te rangeren en de lijn naar Herscheid te bedienen. Er werden locomotieven van de series 74, 93 en 55 van Reichsbahn gebruikt.
Een watertoren die nodig was voor de voeding van de locomotieven bevond zich aan de andere kant van het stationsgebouw bij de goederenloods. De noodzakelijke Lokschuppen bevonden zich naast het stationsgebouw achter het perron richting Hagen. Naast deze uitbreidingen van het station en de spoorfaciliteiten werd er in 1932 een modern paardenseinhuis gebouwd, dat echter eind 2006 werd afgebroken tijdens de modernisering van de afgelopen jaren - ondanks het feit dat het behouden waard was. Helaas betekende de levendige industriële activiteit ook dat de spoorwegfaciliteiten steeds vaker het doelwit waren van luchtaanvallen in de laatste jaren van de Tweede Wereldoorlog, die ook leidden tot bomschade in de omgeving van het station, met doden en gewonden tot gevolg. De meest verwoestende aanval vond plaats op 25 maart 1945, toen een volledig bezette passagierstrein van de Deutsche Reichsbahn werd getroffen. Dertien mensen werden gedood en 60 anderen raakten gewond, sommigen ernstig. Ondanks veel oorlogsschade werden de activiteiten snel hervat.
Als onderdeel van de rationalisatie van de afgelopen tijd hebben de sluiting en ontmanteling van de Herscheid Bahn en het stopzetten van het stukgoed- en wagonverkeer ook de omgeving aanzienlijk veranderd. De goederenloods, waarvan de kern nog steeds bestaat uit het gebouw uit 1861, is verlaten en de bijbehorende spoorsystemen zijn buiten gebruik gesteld of ontmanteld. De perronvoorzieningen voor personenvervoer werden in 2009/10 gemoderniseerd (actieprogramma "100 stations in NRW") en de voetgangerstunnel werd gerenoveerd, zodat alle perrons nu drempelvrij zijn. In het kader van dit programma is ook het stationsplein heringericht. In het personenvervoer wordt het station nu in beide richtingen om het uur bediend door de regionale expreslijn 16 "Ruhr" en de regionale spoorlijn 91 "Ruhr-Sieg-Bahn" op het traject Essen-Siegen, die tot eind 2007 werden geëxploiteerd door Abellio NRW en nu sinds begin 2022 zijn overgenomen door DB Regio.