Die Brunnenbachsmühle liegt im Harz, im Gebiet der Stadt Braunlage.

Dort befand sich ein Bahnhof der Südharz-Eisenbahn-Gesellschaft (SHE), die seit August 1899 Braunlage mit Walkenried und Tanne verband. In Brunnenbachsmühle teilte sich die Strecke: Ein Ast führte nach Sorge und Tanne, einer nach Walkenried. Da Sorge und Tanne in der sowjetischen Besatzungszone lagen, der übrige Teil der SHE aber im Westen, wurde der Verkehr dorthin 1945/1946 eingestellt. Im September 1962 endete auch der Personenverkehr zwischen Braunlage und Walkenried. Ein Jahr später endete der Güterverkehr, und die Bahnlinie wurde abgebaut.

Heute wird das alte Bahnhofsgebäude als Jugendwaldheim des Nationalparks Harz benutzt.