สถานีตำรวจภูธรวังจันทร์ เริ่มจัดตั้งเมื่อวันที่ ๑๖ พฤศจิกายน ๒๕๒๐ โดยมี พันตำรวจโทชโลม เพียรช่าง รักษาราชการในตำแหน่งสารวัตรหัวหน้าสถานีตำรวจ ใช้อาคารห้องแถวในตลาดสดชุมแสงเป็นที่ทำการชั่วคราวต่อมาได้รับงบประมาณการก่อสร้างอาคารที่ทำการสถานีตำรวจ จึงได้ย้ายมาก่อสร้างอาคารที่ทำการสถานีตำรวจในพื้นที่ปัจจุบันนี้ โดยอาคารที่ทำการได้แล้วเสร็จเมื่อวันที่ ๑๕ มกราคม ๒๕๒๓ โดยมี พันตำรวจโท สลัด ธรรมเจริญ เป็นสารวัตรหัวหน้าสถานีตำรวจ
-
ต่อมาได้ยกฐานะเป็นสถานีตำรวจระดับสารวัตรใหญ่ เมื่อวันที่ ๑ ตุลาคม ๒๕๒๔ โดยมี พันตำรวจโทปรีชา รัตนปรีดากุลดำรงตำแหน่งเป็นสารวัตรใหญ่คนแรก
-
ยกฐานะหัวหน้าสถานีตำรวจเป็นระดับรองผู้กำกับการ เมื่อวันที่ ๒๓ มกราคม ๒๕๓๗ โดยมี พันตำรวจโทปรีชา รัตนปรีดากุล ดำรงตำแหน่งเป็นรองผู้กำกับการสถานีตำรวจ
-
ต่อมาเมื่อวันที่ ๑๐ ธันวาคม ๒๕๕๙ ได้รับงบประมาณรื้อถอนอาคารที่ทำการหลังเก่า และดำเนินการก่อสร้างอาคารที่ทำการหลังใหม่แล้วเสร็จ เมื่อวันที่ ๒๗ มกราคม ๒๕๖๑
-
ปัจจุบัน พันตำรวจเอก ศุภกร มาตย์สมบัติ ดำรงตำแหน่งเป็นผู้กำกับการสถานีตำรวจภูธรวังจันทร์