La gare de Gisors a été nommée Gisors-Embranchement pour la distinguer de la gare de Gisors-Boisgeloup située sur les lignes de Charleval et de Vernon. Une autre ligne s'embranchant à Trie-Château reliait autrefois Gisors-Embranchement à Beauvais.
La ligne Pontoise - Dieppe atteint Gisors le 4 octobre 1868. Avec les omnibus, il faut alors 2 h 30 pour relier Paris.
La situation particulière de la ligne Paris-Gisors, desservant l'extrémité sud-ouest rurale du département de l'Oise et la ville de Gisors (Eure) fait qu'elle se trouve à cheval sur trois régions (Île-de-France, Picardie et Haute-Normandie) et ne semble pas la priorité des élus locaux en termes de financements. Ainsi le matériel obsolète, les nombreux retards et la dégradation des conditions de transport, en particulier depuis la mise en place de la liaison Ermont-Eaubonne - Paris-Saint-Lazare en décembre 2006, ont provoqué une vague de mécontentement et la création d'un site internet dédié.
La desserte ferroviaire TER Gisors - Serqueux est, quant à elle, suspendue pour raisons de sécurité depuis le 19 janvier 2009 à cause du mauvais état de la voie faute d'entretien, les circulations étant transférées sur route. Toutefois un projet de rénovation, avec une possible électrification, est évoquée par le plan de relance gouvernemental de 2009. Ces travaux auraient pour objectif de développer le fret ferroviaire pour la desserte de l'hinterland du port du Havre, en créant un itinéraire de délestage de la ligne Paris - Le Havre, particulièrement saturée.