陇海铁路于1905年起动工，砀山站所在徐州至商丘段与1915年通车。解放前战乱不断，铁路运输时断时续。1949年，陇海线连云港站至虞城县站划属济南铁路局徐州铁路分局管辖，砀山站属之。2005年，全路裁撤铁路分局，砀山站属济南铁路局徐州车务段管辖。2008年，原徐州铁路分局管辖各线路、站段整建制划拨给上海铁路局管辖，砀山站随改属上海铁路局徐州车务段管辖，现为二等站。2020年6月20日起，砀山站实施电子客票。