Odată cu linia ferată Câmpulung Moldovenesc - Vatra Dornei, inițiată de împăratul Franz Joseph I al Austro-Ungariei, s-a construit și gara Vatra Dornei, care a fost inaugurată în anul 1902. Pentru turiștii care soseau în stațiune, la băi, pe malul stâng al râului Dorna s-a construit în anul 1910 și gara Vatra Dornei Băi, aceasta fiind mai aproape de stabilimentele balneare ale stațiunii. Macheta prezentată împăratului, modelată de arhitectul Paul Brang, înfăţişa o gară-castel, de un mare rafinament arhitectural. Integrată fiind în proiectul de ansamblu al staţiunii balneoclimaterice de rang european, gara, aşa cum a fost amplasată ea în teritoriul localităţii, a făcut obiectul aprobării imperiale. Clădirea gării Vatra Dornei Băi a fost inclusă pe lista monumentelor istorice din județul Suceava.