2008年9月，汉宜铁路开工建设，线路设“仙桃站”。2010年6月24日，湖北省铁路办以鄂铁办函（2010）69号函发文，确定将汉宜铁路“仙桃站”更名为汉宜铁路“天门南站”。2010年9月中旬，天门南站开工建设。
2012年7月1日，伴随着汉宜铁路开通运营，天门南站投入使用。2014年9月1日起，天门南站开行始发动车组列车—D5908次列车。2015年1月17日，天门南站开始向南扩建约200平方米的玻璃站房用于旅客安检。2月16日，车站向南扩建的玻璃站房完工并投入使用。2020年1月，天门南站改扩建工程已获得正式批复。2014年6月26日起，天门南站开通“空铁通”联运，旅客购买（航空段+铁路段）的“空铁通” 联运产品后，凭购票时所使用的有效身份证件原件，可在指定地点换取火车票搭乘火车。