เดิมขึ้นกับอำเภอเมืองเพชรบูรณ์
– ปี พ.ศ.2504 โอนมาขึ้นกับอำเภอหนองไผ่
– ปี พ.ศ.๒๕๒๙ ขยายอำนาจการสอบสวน ยกฐานะเป็นสถานีตำรวจภูธรนาเฉลียง มีสารวัตรเป็นหัวหน้าสถานี โดย ร.ต.อ.มนัส ขุนศรี เป็นสารวัตรคนแรก
– ปี พ.ศ.๒๕๔๕ ยกฐานะจากตำแหน่งสารวัตรเป็นรองผู้กำกับการฯ เป็นหัวหน้าสถานี โดย พ.ต.ท.สงบ อัดโดดดร เป็นรองผู้กำกับการหัวหน้าฯ คนแรก
– ปี พ.ศ.๒๕๕๐ เปลี่ยนจากตำแหน่ง รองผู้กำกับการฯ เป็น สารวัตรใหญ่ เป็นหัวหน้าสถานี โดย พ.ต.ท.สมศักดิ์ นากอ้น เป็นสารวัตรใหญ่คนแรก
– ปี พ.ศ.๒๕๕๔ (๑๐ ก.พ.๒๕๕๔) ยกฐานะจากตำแหน่งสารวัตรใหญ่ เป็นผู้กำกับการ เป็นหัวหน้าสถานี ดย พ.ต.อ.ชัยชัช แจ่มจันทร์ เป็นผู้กำกับการฯ คนแรก