L'implantation de la gare dans les années 1850 transforme profondément le quartier.

L'installation des gares en général, est un élément déterminant pour le développement des villes. Au 19e siècle, le choix du lieu est généralement une décision prise entre l 'État (qui assume les travaux d'infrastructures), la compagnie ferroviaire et la municipalité. Généralement, les villes souhaitent que la gare soit implantée au plus près des équipements déjà en place, ce qui bien souvent, est difficile à réaliser.

En 1854, au moment où le tracé de la ligne de chemin de fer inclut Port-sur-Saône, l'option choisie est d'installer la gare chemin de Bougnon à l'est du bourg. Ce choix présente l'avantage de ne présenter aucun obstacle à la construction de la future voie car le chemin est situé hors de l'agglomération. L’érection de la gare modifie peu à peu l'aspect de cette zone. En effet, le trafic de voyageurs et les échanges commerciaux provoquent une extension du centre-ville et entraine la construction des premières maisons le long du chemin. Les chemins sont transformés en route afin de relier ce nouveau pôle au reste de la ville. En 1854, la commune décide la construction d'un nouveau cimetière dans cette partie de la ville ; réalisé par l'architecte Pambet, il traduit la volonté municipale d'occuper ce nouveau territoire, à la limite entre ville et campagne. Le chemin Bougnon, transformé en rue, est renommé Avenue de la Gare.

En 1858, la réalisation de l'atlas cantonal demandée par le préfet Dieu, permet d'apprécier l'urbanisation de ce nouveau quartier. La gare et les différents bâtiments attenants sont construits. Avant 1858, l'avenue de la gare ne comprenait que de deux maisons. Peu à peu, des constructions et de nouvelles maisons vont voir le jour, empiétant sur les terrains environnant où l'on cultivait autrefois la vigne et le chanvre.

A la fin du 19e siècle, un café-hôtel s'installa au pied de la gare ; d'autres établissements s’implantèrent au croisement de la route nationale Paris-Bâle avec l'avenue de la gare, preuve du dynamisme et de l'essor économique qu'apportaient la liaison ferroviaire. En effet, cette voie de communication permit d'offrir de nouvelles opportunités d'exportation pour les industries du territoire (les balances Trayvou par exemple). Enfin, le champ de foire, proche du nouveau quartier, participe à l'embellissement de ce nouvel espace et de l'entrée de la ville depuis Vesoul.

A l'heure actuelle, le quartier est devenu uniquement résidentiel, la gare ayant disparu dans les années 1990.