大同南站始建于2018年6月10日。大同南站为大同至西安客运专线、大同至张家口客运专线上的新建始发站，集宁至大同至原平客运专线也将接入大同南站，远期可能会接入大同至雄安客运专线。大同南站位于平城区（西王庄村北）文瀛南路开源东街口路南，总建筑面积66151平方米，其中站房面积39990平方米，站台风雨棚面积20617平方米，旅客出站通道面积2727平方米，物流通道面积2817平方米。大同高铁站共设有4个站台，其中岛式中间站台3座，基本站台1座，设有到发线9条（含正线2条），到发线有效长度650m。新设旅客地道2座，净宽12m， 净高3.5m，车站站房位于线位右侧。大同南动车存车场纵列布置在张家口端线路南侧。近期设4线动车组存放库一座，动车组存放线12条，动车组存放线有效长为477m。远期预留动车组存放线11条，按二级场布置并预留动车组一二级修条件（即大同南动车所）。