La Gare de Masses-Diarbois se situait sur la ligne reliant Lambusart à Wilbeauroux.

Cette ligne ferroviaire faisait partie du Chemin de fer de ceinture de Charleroi dont le but était de desservir des communes et industries situées à l'écart des grandes lignes existantes, et de relier entre-elles les lignes de plusieurs compagnies privées.

Le trafic voyageurs y fut suspendu définitivement peu après la Seconde Guerre mondiale. Le fret fut maintenu, mais la désaffectation successive de tronçons amena à la fermeture de la ligne.