Miltenberg ligger vid Main, i sydvästra hörnet av Franken, nära gränserna till Hessen och Baden-Württemberg. November 1876 kom järnvägen dit. Den bayerska statsjärnvägen öppnade då en bana från Aschaffenburg som fick en station vid gamla standens västra slut. Fyra år senare öppnades banan till Amorbach som sedan 1899 bilder en genomgående förbindelse med badiska Seckach (vid banan Neckarelz - Osterburken). Därmed blev Miltenbergs station en säckstation.
1906 och 1912 öppnades i två avsnitt banan till Wertheim som också ligger i Baden. Wertheim hade då redan en sidobana från Lauda som öppnades 1868. Banan Miltenberg - Wertheim går hela vägen vid Main-flodens högra (här: norra) strand som tillhör Franken. Detta medförde att banan kunde inte komma in i Miltenbergs station från öst därför att där ligger stadscentret. Bron över Main som behövdes i alla fall byggdes därför norr om stationen och alla tåg från Wertheim måste backa in i stationen Miltenberg. Detta betydde att genomgående tåg mellan Aschaffenburg och Lauda tvingades att byta riktning två gånger inom kort tid (dock utan rundgång). Detta var ett trafikhinder. Först sedan 1972 blev det möjligt att ha direkta tåg som inte gick via Miltenbergs centralstation. Också Deutsche Bundesbahn var otillfreds med situationen varför man ville ha det enklare. Lösningen blev att utbygga hållplatsen Miltenberg Nord (som ligger vid banan Miltenberg - Wertheim) till en ny persontågsstation och flytta all persontrafik dit. Godstrafiken skulle förbli i gamla centralstation. Bytet skedde med början av sommartidtabell 1977: Persontågen stannade endast vid den nya stationen, den gamla stationen blev också i sin namn till godsstation. Miltenberg hade förlorat sin centralstation. Godstrafiken till den gamla stationen slutade i december 2001. Sedan 2005 var det inte längre möjligt att gå dit med tåg och 2007 revs spåren. Stationshuset har klassifierats som byggnadsminne.

Miltenberg är driftscentret för Westfrankenbahn (med verkstaden i Schöllkrippen). Persontrafiken på alla linjer utförs med dieselmotorvagnar littera 628 och 642.

En tredje jänvägslinje till Wertheim fanns mellan 1881 och 1979, den gick Main motströms fram till Lohr där den anslutar till banan Frankfurt - Würzburg. Det sista persontåget gick på slutet av vintertidtabellen 1975/1976.