上総牛久駅は小湊鉄道線の主要な中間駅で、当駅を境に運転本数が大きく変わります。駅がある場所は市原市中部(旧南総町)の中心で、バスが数多く設定されていることもあり、小湊鐵道の中間駅で最大の利用客数です。

　駅舎に隣接した単式ホームと島式ホームを組み合わせたいわゆるJR型配線の駅で、当駅での折り返し列車も多数運転されます。上総牛久〜上総中野間は1閉塞のスタフ閉塞になっているため、1編成だけしか列車が入れず、運転本数はかなり少なくなっています。

※スタフ閉塞とは
　スタフ閉塞とは区間ごとに「通票(スタフ)」と呼ばれる通行許可証を設定し、それを持っている列車だけしか列車がその区間に入らないことによって安全を保証する保安システムで、上総牛久〜上総中野間にはこの通票が1枚しかないため、上総牛久駅から下り列車が発車すると、それが折り返して上総牛久に戻ってくるまでは他の列車は走れません。そのため必然的に運転間隔が長くなります。