La gare de Patay est une gare ferroviaire de croisement des lignes de Courtalain - Saint-Pellerin à Patay et de Chartres à Orléans. Elle est située sur le territoire de la commune de Patay, dans le département du Loiret, en région Centre-Val de Loire.
Établie à 122 mètres d'altitude, la gare de Patay est située au point kilométrique (PK) 47,6xx de la ligne de Courtalain - Saint-Pellerin à Patay et au point kilométrique (PK) 51,771 de la ligne de Chartres à Orléans, entre les gares ouvertes de Gommiers et de Coinces.
La gare de Patay est mise en service en , par la Compagnie du chemin de fer d'Orléans à Rouen, lorsqu'elle ouvre à l'exploitation la section de Châteaudun à Patay. Elle est fermée au trafic voyageur le .
Pendant la Seconde Guerre mondiale, le , un train de munitions saute dans la gare qui est soufflée.
La gare est fermée au service voyageurs.
La gare est ouverte au service fret.
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