2005年，广深港高速铁路动工建设，线路途经虎门镇拟设站点。2009年，虎门站开工建设，时称虎门白沙站。
2010年，虎门站主体工程完成。2011年，虎门站随广深港高速铁路广州至深圳段开通同步运营。2017年。虎门站启动站房扩建工程。虎门站是一座地面站房兼高架站台的铁路车站，共有三层，采用下进下出与南北进出相结合的乘车方式。其中，车站地面一层是售票厅，售票机分布在南北进站口呈一字摆开，出站口设旋转式闸门；地上二层是站厅层，主要为候车区，配套有店铺，西南侧预留与地铁站互通平台；地上三层是站台层。