曆史沿革
2005年，溫州南站（時工程名稱為溫州新客站）前區控制性詳細規劃編就，片區功能定位以交通為主。
2006年2月22日，《溫州市鐵路新客站站前區控制性詳細規劃》經溫州市人民政府批複同意。
2007年，溫州新客站廣場設計通過方案設計招标，溫州新客站與城市軌道交通銜接展開專題研究；溫州新客站站房設計方案征集到8個，經評審，上海市建築設計研究院設計方案中标。
2008年10月，溫州新客站工程進場施工，溫州新客站站房由浙江省建工集團承建。
2009年3月，溫州新客站完成樁基工程；5月，溫州新客站完成地下室結構施工；6月，溫州新客站主體鋼結構施工結頂；9月，溫州新客站地下室結構結頂和部分建築物交付使用，同月22日，正式定名為溫州南站，同月28日，甬台溫鐵路、溫福鐵路通車，溫州南站正式啟用。
2019年11月20日，第二批電子客票應用推廣工作啟動，溫州南站将告别紙質車票，邁入電子客票時代。
建築規模
建築設計
設計理念
溫州南站建築設計從溫州傳統民居的重檐疊瓦中吸取靈感，結合廊橋、亭等建築特色，從大尺度、大體量的角度着眼，以傳統的手法重新演繹現代大規模交通建築；以高效實用為着力點，将平面使用功能的特色充分反映在立面體形的設計之中。
設計參數
截至2012年，溫州南站總用地面積190368平方米，其中站房面積71209平方米，第一候車室面積為1.1萬平方米，第二候車室占地約4200平方米（2016年5月數據）。溫州南站擁有天橋1座，地道1座，其中天橋寬15米，采用通透式玻璃牆和頂棚；雨棚采用無柱雨棚。
整體布局
溫州南站共四層：地上一、二兩層為候車大廳（第一候車室），一層候車大廳對應1号站台，二層候車大廳對應2~7号站台。候車大廳（第一候車室）設4個候車區、四個檢票口，共置2400個候車椅，其中一層1000張，二層1400張。地下一層為出站大廳和第二候車室，直接與站前廣場、公交車站相接，第二候車室有兩個安檢口，800個候車椅。地下二層為車庫及出租車進出場地。
溫州南站站房采取線側式布局，上進下出、進出分離，以室外高架車道疏導車流，以半地下架空交通轉換廳組織人流，保證流線的單一和順暢。旅客由高架直接到達售票處、候車室進站上車，通過地道經出站大廳出站。車站共設27台電梯，旅客上下進出全部采用電梯，其中天橋至站台設有自動扶梯、無障礙升降梯各3台。
站台線路
截至2018年12月，溫州南站站台規模為4台10線，途經線路為甬台溫鐵路、溫福鐵路和金溫鐵路。
截至2012年12月，溫州南站各站台中基本站台寬15米，中間站台寬12米，長450米。
運營情況
自助購票
截至2015年1月，溫州南站第一售票處設有12台自助售票機 。截至2016年5月，溫州南站第二售票處設有5台自助售票機。
便民設施
互聯網訂餐
2018年6月5日，溫州南站被增設為互聯網訂餐站點。
公安制證
溫州南站站内設有公安制證窗口（臨時身份辦理點），可以為旅客辦理臨時身份證明業務。
客運流量
2014年春運，溫州南站總客流首次突破100萬人次，達到112.75萬人次。
2015年春運，溫州南站總客流達到119萬人次；2015年全年，溫州南站旅客發送量為679萬人次，旅客到達量為689萬人次。
2016年春運，溫州南站總客流首次突破200萬人次，達到211萬餘人次；2016年全年，溫州南站旅客發送量為1072萬人次，旅客到達量為1034萬人次。
2017年春運，溫州南站總客流達到261萬餘人次；2017年全年，溫州南站旅客發送量為1236萬人次，旅客到達量為1179萬人次。
特色服務
雷鋒服務站
溫州南站候車廳設有“雷鋒服務站”，除了為旅客提供常規的服務外，還為重點旅客（老幼病殘孕）提供特殊幫助。
機場大巴
溫州南站設有溫州龍灣國際機場火車南站航站樓，于2018年11月19日正式啟用。該航站樓提供購票、辦理值機、辦理行李托運等服務以及設有直達機場的大巴車（機場大巴火車南站線/城市巴士機場快線）。
溫州南站至溫州龍灣國際機場巴士班次日均32班，高峰時段（09:55~10:55，13:40~14:40，15:40~16:25）15分鐘一班，自09:35開始，到19:30結束。
交通換乘
公共汽車
溫州南站在東廣場（鐵路站房側）與西廣場均設置有公交上下客區，分别為“火車南站公交樞紐”與“火車南站西廣場/S1動車南站”。
火車南站公交樞紐設在地下一層出站口的正面位置。截至2019年5月，該公交樞紐共使用7個上客區，2個候車廳：1号上客區至5号上客區停靠常規公交、假日快線、微公交等線路；6号上客區為溫州公交B5路專用上客區；7号上客區為溫州快速公交封閉站台，需先付費後進站；長途客運候車廳停靠縣際客運線路；機場巴士候車廳停靠溫州機場大巴火車南站線。
（注：下表中上客區标為數字的，即為火車南站公交樞紐（東廣場）上客區編号。）
火車南站公交樞紐（東廣場）
軌道交通
截至2019年1月，途經溫州南站的軌道交通線路共有溫州軌道交通S1線1條，軌道交通站名為動車南站，位于溫州南站西廣場。
出租汽車
溫州南站出租車候客區位于地下一層出站口左側200米處。
建設規劃
2018年4月，浙江省發改委發布《省發展改革委關于新建杭州至溫州鐵路義烏至溫州段初步設計的批複》，根據該批複，溫州南站對側将新建子站房，暫按15000平方米設計；在既有4台10條到發線的基礎上，新增到發線4條、島式站台2座；新建溫州南動車運用所一處，近期設8條線檢查庫，32條存車線，遠期再預留4線檢查庫，14條存車線設置條件。
