萧山拥有铁轨交通的历史，可以追溯到1931年，当时萧山火车站名“萧山站”，位于萧杭路。隶属中国铁路上海局集团有限公司杭州站管辖。1949年解放时，已有股道6条。1992年萧山新建了铁路萧山站，位于站前路1号。

2010年，萧山站正式更名为杭州南站，是目前杭州钱塘江南岸唯一一座客运火车站。

2013年6月30日23点59分，随着杭州南站最后一趟K287次列车缓缓驶离站台，杭州南站正式关闭。同年7月起，杭州南站开始实施封闭改造升级。

2020年7月1日早上6点57分，从上海虹桥前往台州G7541停靠1站台，意味着杭州南站再次启用。

升级后杭州南站将成为拥有7台21线的集高铁、普铁、地铁、公交、长途客车为一体的综合交通枢纽。改建后的杭州南站于2020年7月1日重新投入使用，开通运营初期，停靠办理客运业务的旅客列车达到63对，其中普速列车39对、动车组列车20对（包含集动车6对）、市域列车4对。途经沪昆高铁杭长段、杭甬高铁、沪昆铁路、萧甬铁路等，通达列车覆盖宁波、金华、上海等各个方向，将成为杭长、杭甬高铁的主要节点站。4对市域列车即是指杭州南—绍兴（上虞）间开行的S字头列车，也标志着杭州与绍兴间首次实现两地间市域列车跨市联通。

新杭州南站主体由站房、东西广场组成，总投资46.1亿元，总建筑面积为26.8万平方米。其中东广场为主广场，设置有枢纽控制中心、公交枢纽站及旅游大巴停车场、长途车服务站、出租和社会车场、地铁换乘站等。西广场设置公交首末站、出租和社会车场等。地铁5号线、11号线（筹建中）分别以东西、南北走向穿越枢纽并在东广场形成换乘节点。

未来，杭州南站将与杭州站、杭州东站、杭州西站、江东站、机场站一起，形成“一轴两翼六客站”高铁网络。杭州南站新城也将以南站枢纽为核心，积极探索站城融合，带动南站新城的整体开发。根据规划，南站新城规模约20平方公里，北至三益线、南至萧甬铁路、西至通惠路、东至绕城高速G60，其中核心区规划面积约3.5平方公里，其南至萧绍路、北至金城路、东至新城路、西至通惠路。