2002年11月21日，广珠城际铁路的初步规划方案发布，中山站为线路中间站之一。2009年，中山站正式开工建设。2011年1月7日，伴随着广珠城际铁路建成通车，中山站开通运营。2017年1月3日，中山站开通至贵阳北的线路，其列车成为中山站经停的首列高铁列车，结束了中山站没有高铁的历史。6月1日，中山站站场开始升级改造。2018年1月，中山站站场完成改造。截至2018年1月，中山站站厅有效使用面积为4800平方米，进站口共有9个，出站口共有6个，出站广场占地面积为1000平方米。中山站设1120个候车座位，站场西侧设两台自动扶梯，候车屏蔽门为单面44个门。