Свою историю станция ведет с момента постройки железнодорожной ветки Красный Кут – Астрахань. Названа она в честь путешественника и натуралиста Петра Симона Палласа, который изучал Поволжский край. Любопытно, что сам Паллас в свое время отметил, что «это земля, на которой невозможно жить», делая акцент на жаркий климат летом (температура может достигать +45). Однако, тогда, 110 лет назад, здесь были построены паровозное депо, дистанция пути, дистанция связи, угольный склад для экипировки паровозов, хладопункт, было налажено водоснабжение. В железнодорожном хозяйстве были и социальные объекты – школа, детский сад, жилые дома, железнодорожный клуб и т.д.
Во время Великой Отечественной войны станция Палласовка сыграла значительную роль в разгроме немецко-фашистских войск под Сталинградом. Для организации бесперебойного движения поездов в Палласовке был организован подотдел тогдашнего Покровского отделения Рязано-Уральской железной дороги. Палласовские железнодорожники работали круглосуточно, обеспечивая безопасность движения поездов, сохранность грузов, связи, восстанавливали разрушенный путь.
В послевоенные годы на станции произошло техническое переоснащение. Взамен паровозов в депо прибыли тепловозы, было усилено путевое полотно, которое переложили с балласта на щебень, колея заменена на более мощные рельсы. Для контроля безопасности движения поездов и оперативной работы установлены системы ПОНАБ и Экспресс.
Сегодня, в должности начальника станции – почетный работник Приволжской магистрали Ирина Парамонова. В этой должности она уже более 20 лет. По характеру работы станция является грузовой и вместе с тем пропускает пассажирские, транзитные и грузовые поезда. В среднем за сутки здесь проходит 16 пар грузовых и 14 пассажирских поездов. В Палласовский район Волгоградской области прибывает и выгружается на станции в среднем 120 вагонов в месяц – это щебень, песок, дизтопливо. Основной объем погрузки на станции дают зерноводческие хозяйства.
В этот юбилейный для Палласовской станции год принято решение о проведении работ по благоустройству станционного и вокзального хозяйств, будет проведено также озеленение территории. Уже начаты работы по проектированию этих масштабных работ.