玉川電気鉄道の玉川停車場として1907年に開業した。その後、1930年に目黒蒲田電鉄二子玉川線（現大井町線）が延びてきて二子玉川駅が開業した。駅名はその後、1940年に両駅を統合して二子読売園に改称。その後44年に二子玉川、54年に二子玉川園と相次いで改称。2000年に3度目となる二子玉川に改称され、同時に当駅から渋谷方面を新玉川線から田園都市線に改称している。