北京南站的兴建历史可追溯到1897年,当时称为马家堡火车站,距今已经有百年以上的历史。

1902年改名为永定门站。1958年建成的永定门火车站设计使用年限为10年,但超期服务了38年。1988年,永定门站正式更名北京南站。

2005年12月,北京南站改扩建工程开工。2006年5月10日,北京南站正式开始进行封站改造,2008年8月1日开通运营。设计使用年限为100年。