สถานีตำรวจภูธรจุฬาภรณ์ เดิมคือ สถานีตำรวจภูธรตำบลสามตำบล อยู่ในเขตพื้นที่อำเภอร่อนพิบูลย์ จ.นครศรีธรรมราช มีพื้นที่รับผิดชอบ 2 ตำบล คือ ตำบลควนเกย และ ตำบลสามตำบล มีระดับสารวัตรเป็นหัวหน้าสถานี ต่อมาเมื่อวันที่ 29 มกราคม 2537 ได้มีพระราชกฤษฎีกาจัดตั้งอำเภอจุฬาภรณ์เป็นกรณีพิเศษ โดยมีการแบ่งแยกพื้นที่บางส่วนของอำเภอร่อนพิบูลย์ และพื้นที่บางส่วนของอำเภอชะอวด จัดตั้งเป็นอำเภอจุฬาภรณ์ และได้รับพระราชทานพระอนุญาตให้ใช้พระนาม ศาสตราจารย์ ดร.สมเด็จพระเจ้าลูกเธอเจ้าฟ้าจุฬาภรณวลัยลักษณ์ อัครราชกุมารี เป็นชื่ออำเภอ
สถานีตำรวจภูธรตำบลสามตำบล จึงได้จัดตั้งเป็น “สถานีตำรวจภูธรอำเภอจุฬาภรณ์”มีรองผู้กำกับการเป็นหัวหน้าสถานี และมีพื้นที่รับผิดชอบครอบคลุมทั้งอำเภอจุฬาภรณ์ รวม 6 ตำบล คือ ตำบลสามตำบล ตำบลทุ่งโพธิ์ ตำบลควนหนองคว้า ตำบลบ้านชะอวด ตำบลควนมุด ตำบลนาหมอบุญ จนกระทั้งปี พ.ศ.๒๕๔๑ ได้มีการยกฐานะให้มีผู้บังคับบัญชาระดับ ผู้กำกับการ เป็นหัวหน้าสถานี กระทั่งปัจจุบัน