1960年，老三亚站建成启用。 2005年1月7日，粤海铁路开通营运2007年4月18日，海南西环线开通运营，三亚站从市区天涯区胜利路搬迁至荔枝沟育新路，同时开办三亚至广州和上海、北京定期旅客列车。2010年12月31日，海南东环铁路开通后，新三亚火车站建成，坐落在原火车站的左侧，同时开通了海南海口至三亚间东环动车组客运业务办理。2013年7月1日零时起，三亚站始发的上海，广州的列车改为至海口站始发终到。
