Stacja w Ostrołęce spośród największych stacji kolejowych w guberni łomżyńskiej charakteryzowała się najniższą dynamiką wzrostu. Priorytetem było wtedy zaopatrzenie garnizonu carskiego, a nie uzyskiwanie przyrostów pasażerskich bądź towarowych.
W 1916 roku Niemcy zbudowały kolejną linię kolejową z Ostrołęki do Wielbarka przez Chorzele. W okresie dwudziestolecia międzywojennego struktura organizacyjna ostrołęckiego węzła kolejowego obejmowała szereg wyspecjalizowanych jednostek technicznych i administracyjnych. W ich skład wchodziły: stacja, oddział drogowy, parowozownia, odcinek zabezpieczenia ruchu i łączności, odcinek drogowy oraz rejon budynków. Węzeł dysponował również zapleczem socjalnym w postaci przychodni lekarskiej oraz łaźni usytuowanej na terenie parowozowni. Ponadto w strukturach węzła funkcjonowała jednostka straży pożarnej, która oprócz zadań statutowych z zakresu ochrony przeciwpożarowej realizowała funkcje reprezentacyjne, biorąc udział w uroczystościach państwowych i religijnych. Uzupełnieniem kolei była wtedy ostrołęcka pasażerska komunikacja autobusowa, obsługiwana przez warszawską bazę PKP. Obecny budynek dworca również został zbudowany podczas 20-lecia międzywojennego, lecz przez krótki czas po wojnie dworzec był przeniesiony o ok.