1885年(明治18年)3月16日:日本铁道目黑站开业,只开办客运服务。
1906年(明治39年)11月1日:日本铁道被国有化,成为日本国铁的车站。 1909年(明治42年)10月12日:日本国铁重整线路,本站成为山手线所属车站。 1923年(大正12年)3月11日:目黑蒲田电铁(现东急)目黑站开业。 1929年(昭和4年):目蒲线目黑站开设东横第2食堂。 1936年(昭和11年):目蒲线站房改建为木造砂浆2层建筑。 1942年(昭和17年):目蒲线站台对应3辆编组。
1953年(昭和28年)12月12日:目蒲线站房改建为钢筋混凝土地上2层、地下1层建筑。
1967年(昭和42年)4月1日:目蒲线站台对应4辆编组,废止3号线。
1987年(昭和62年)4月1日:国铁分割民营化,本站由JR东日本接手管理。
1992年(平成4年):JR东日本在本站站台试验低站台门,闸门在试验完成后被拆除。
1997年(平成9年)7月27日:东急目黑站地下化。
2000年(平成12年)
2001年(平成13年)
2004年(平成16年)4月1日:营团地铁民营化,本站由东京地铁接手管理。 2006年(平成18年)4月28日:东京地铁定期券售票处结束营业。
2010年(平成22年)8月28日:JR山手线站台启用可动式站台门。