La gare est desservie par les trains de la ligne B du RER. Située sur l’embranchement sud de la ligne, Bourg-la-Reine est desservie par tous les trains de la ligne RER B, qu’ils soient en provenance ou à destination de Paris. Ce carrefour permet à Bourg-la-Reine d’être en liaisons directes avec, par exemple, Robinson (92), Gentilly (94), Saint-Rémy-lès-Chevreuse (78), Paris (75), ainsi que les aéroports d’Orly et de Roissy-Charles-de-Gaulle.
Cette gare a la particularité de constituer un Y, puisqu'elle est commune aux branches de Robinson et de St Rémy du RER B
Elle a fait récemment l'objet d'importants travaux consistant à créer un nouvel accès donnant directement accès au couloir de corresponance, l'installation de trois ascenseurs (1 pour chaque quai) et la rénovation du bâtiment voyageur historique. Elle est désormais entièrement accessible aux personnes à mobilité réduite.