Benannt nach dem alten Dorf Dahlem.
Der Bahnhof liegt gegenüber der Domäne Dahlem, dem historischen Rittergut des ehemaligen Dorfes Dahlem, das 1275 als Dalm erstmals erwähnt wurde; Landwirtschaft wird hier seit mehr als 800 Jahren betrieben. Auf Wunsch Kaiser Wilhelms II. passte man das Empfangsgebäude von 1913 dem ländlichen Charakter an: ein reetgedecktes Fachwerkhaus im Stil eines norddeutschen Gutshauses.