1988年(昭和63年)3月13日、青函トンネル北海道側の保守基地の役割を担う新湯の里信号場として開設。1988年2月1日の松前線廃止を受けての地元自治体の請願で1990年(平成2年)7月1日に知内駅となり旅客駅として開業した。しかし北海道新幹線の建設工事と及び当駅の乗降客数の減少に伴い、2014年(平成26年)3月15日のダイヤ改正をもって旅客扱いを廃止して知内信号場となった。
新幹線の信号場としての名称は当初「湯の里信号場」等の仮称となっていたが、2014年（平成26年）6月11日のJR北海道の定例記者会見において湯の里知内信号場と発表された。
