历史沿革
2005年，温州南站（时工程名称为温州新客站）前区控制性详细规划编就，片区功能定位以交通为主。
2006年2月22日，《温州市铁路新客站站前区控制性详细规划》经温州市人民政府批复同意。
2007年，温州新客站广场设计通过方案设计招标，温州新客站与城市轨道交通衔接展开专题研究；温州新客站站房设计方案征集到8个，经评审，上海市建筑设计研究院设计方案中标。
2008年10月，温州新客站工程进场施工，温州新客站站房由浙江省建工集团承建。
2009年3月，温州新客站完成桩基工程；5月，温州新客站完成地下室结构施工；6月，温州新客站主体钢结构施工结顶；9月，温州新客站地下室结构结顶和部分建筑物交付使用，同月22日，正式定名为温州南站，同月28日，甬台温铁路、温福铁路通车，温州南站正式启用。
2019年11月20日，第二批电子客票应用推广工作启动，温州南站将告别纸质车票，迈入电子客票时代。
建筑规模
建筑设计
设计理念
温州南站建筑设计从温州传统民居的重檐叠瓦中吸取灵感，结合廊桥、亭等建筑特色，从大尺度、大体量的角度着眼，以传统的手法重新演绎现代大规模交通建筑；以高效实用为着力点，将平面使用功能的特色充分反映在立面体形的设计之中。
设计参数
截至2012年，温州南站总用地面积190368平方米，其中站房面积71209平方米，第一候车室面积为1.1万平方米，第二候车室占地约4200平方米（2016年5月数据）。温州南站拥有天桥1座，地道1座，其中天桥宽15米，采用通透式玻璃墙和顶棚；雨棚采用无柱雨棚。
整体布局
温州南站共四层：地上一、二两层为候车大厅（第一候车室），一层候车大厅对应1号站台，二层候车大厅对应2~7号站台。候车大厅（第一候车室）设4个候车区、四个检票口，共置2400个候车椅，其中一层1000张，二层1400张。地下一层为出站大厅和第二候车室，直接与站前广场、公交车站相接，第二候车室有两个安检口，800个候车椅。地下二层为车库及出租车进出场地。
温州南站站房采取线侧式布局，上进下出、进出分离，以室外高架车道疏导车流，以半地下架空交通转换厅组织人流，保证流线的单一和顺畅。旅客由高架直接到达售票处、候车室进站上车，通过地道经出站大厅出站。车站共设27台电梯，旅客上下进出全部采用电梯，其中天桥至站台设有自动扶梯、无障碍升降梯各3台。
站台线路
截至2018年12月，温州南站站台规模为4台10线，途经线路为甬台温铁路、温福铁路和金温铁路。
截至2012年12月，温州南站各站台中基本站台宽15米，中间站台宽12米，长450米。
运营情况
自助购票
截至2015年1月，温州南站第一售票处设有12台自助售票机 。截至2016年5月，温州南站第二售票处设有5台自助售票机。
便民设施
互联网订餐
2018年6月5日，温州南站被增设为互联网订餐站点。
公安制证
温州南站站内设有公安制证窗口（临时身份办理点），可以为旅客办理临时身份证明业务。
客运流量
2014年春运，温州南站总客流首次突破100万人次，达到112.75万人次。
2015年春运，温州南站总客流达到119万人次；2015年全年，温州南站旅客发送量为679万人次，旅客到达量为689万人次。
2016年春运，温州南站总客流首次突破200万人次，达到211万余人次；2016年全年，温州南站旅客发送量为1072万人次，旅客到达量为1034万人次。
2017年春运，温州南站总客流达到261万余人次；2017年全年，温州南站旅客发送量为1236万人次，旅客到达量为1179万人次。
特色服务
雷锋服务站
温州南站候车厅设有“雷锋服务站”，除了为旅客提供常规的服务外，还为重点旅客（老幼病残孕）提供特殊帮助。
机场大巴
温州南站设有温州龙湾国际机场火车南站航站楼，于2018年11月19日正式启用。该航站楼提供购票、办理值机、办理行李托运等服务以及设有直达机场的大巴车（机场大巴火车南站线/城市巴士机场快线）。
温州南站至温州龙湾国际机场巴士班次日均32班，高峰时段（09:55~10:55，13:40~14:40，15:40~16:25）15分钟一班，自09:35开始，到19:30结束。
交通换乘
公共汽车
温州南站在东广场（铁路站房侧）与西广场均设置有公交上下客区，分别为“火车南站公交枢纽”与“火车南站西广场/S1动车南站”。
火车南站公交枢纽设在地下一层出站口的正面位置。截至2019年5月，该公交枢纽共使用7个上客区，2个候车厅：1号上客区至5号上客区停靠常规公交、假日快线、微公交等线路；6号上客区为温州公交B5路专用上客区；7号上客区为温州快速公交封闭站台，需先付费后进站；长途客运候车厅停靠县际客运线路；机场巴士候车厅停靠温州机场大巴火车南站线。
（注：下表中上客区标为数字的，即为火车南站公交枢纽（东广场）上客区编号。）
火车南站公交枢纽（东广场）
轨道交通
截至2019年1月，途经温州南站的轨道交通线路共有温州轨道交通S1线1条，轨道交通站名为动车南站，位于温州南站西广场。
出租汽车
温州南站出租车候客区位于地下一层出站口左侧200米处。
建设规划
2018年4月，浙江省发改委发布《省发展改革委关于新建杭州至温州铁路义乌至温州段初步设计的批复》，根据该批复，温州南站对侧将新建子站房，暂按15000平方米设计；在既有4台10条到发线的基础上，新增到发线4条、岛式站台2座；新建温州南动车运用所一处，近期设8条线检查库，32条存车线，远期再预留4线检查库，14条存车线设置条件。
