2005年12月，济南市发布《济南市城市总体规划 2005年-2020年》中，提出结合京沪客运专线的修建，规划新济南站，计划建在京沪高速铁路西侧。2009年7月12日，济南西站正式动工。2010年7月21日，济南西站主体工程两侧区域封顶。2011年5月22日，济南西站的站房主体工程已竣工验收。2011年6月30日，济南西站伴随着京沪高速铁路的通车，正式启用。2012年7月1日，济南西站首开直通青岛动车。2013年7月1日，京沪高铁与京广高铁实现互通,济南西站开行直达武汉、长沙等地高铁列车。2013年12月28日，济南西站首次开行至哈尔滨、大连、长春、沈阳、广州等地高铁列车。2014年7月1日，济南西站首次开行至厦门高铁列车。 2017年5月3日，济南市人民政府官网公布郑济高铁将走长清接入济南西站。