2009年12月，国家发改委批准新建郑州至徐州铁路客运专线项目建议书。砀山南站是徐兰高速铁路郑徐段在安徽设置两站之一，另一站为萧县北站。2012年3月6日下午，徐兰高速铁路郑徐段砀山南站建筑方案征求意见座谈会在县政府三楼会议室举行，经过商谈、协调和对接，最终“敲定”了徐兰高速铁路郑徐段砀山南站建筑方案。2016年9月10日，连通东西部多条铁路干线的徐兰高速铁路郑徐段正式通车运营。2019年11月26日，砀山南站启用电子客票。