人们常用“先有南站，后有塘沽繁华”来形容这座老站。

清末，新兴工业、交通企业陆续开办，煤炭作为主要能源需要从英国、日本进口。随着用煤量不断增长，1876年，招商局勘察距天津百余公里的开平一带发现了大煤矿，李鸿章禀报朝廷，决定在唐山乔家屯“采用西法”兴办开平矿务局。

开平矿务局正式投产后，“积煤日多，欲运煤而路不畅”，招商局总办唐廷枢报请李鸿章，由开平矿务局出资修建一条由唐山矿山到北塘出海口的铁路。这条铁路按商业规则运作，总工程师是英国人金达。

当时塘沽叫“塘儿沽”，用英语拼不出来，金达便将其简化成“塘沽”发音。从那之后版图上才出现了塘沽之名。金达把铁轨距离定为四英尺八英寸半，公制1451mm，这也成了日后中国铁路的标准轨距。

临近海河边原八号码头旁，当年的中国铁路公司曾设立过中国当时最大的铁路材料处——塘沽材料处。全国修建铁路的材料都经由南站外运，这里成为中国经济发展的一个重要保障节点，更带动了塘沽以及天津的经济发展。

到上世纪30年代，塘沽南站主要以煤油、盐以及附近工厂所需的材料运输为主，来往的旅客多数是向外谋生的附近居民，另外一部分是美孚及大华两个火油公司的工作人员。虽然来往车次在塘沽站停留的时间极短，列车刚刚停稳，站务员就开始组织发车，但小贩们还是早早就进入站中，在站台上向过往的旅客叫卖螃蟹和对虾，叫卖声和站务员的报站声交织在一起，构成了一幅热闹的生活画面。

1957年，塘沽南站日均装车数量60车，卸车数为126车，而到了2002年，日均装卸量已经达到了2123.4车，不仅运量逐年递增，运输物品的品种也越来越多，塘沽站所使用的车种也越来越齐全。

1961年，输送散装粮食成了塘沽南站工作的重点。运输从天津港上岸的旅客和货物，再通过附近海河岸边的码头，用小火轮把塘沽产的盐、碱、鲜鱼虾等运往全国各地，来自外地的煤、矿石、化肥、水泥等物品也从这里装船运往华中、华南地区。

在80年代以前，天津市区和塘沽之间只有一条公交线，更没有轻轨，天津到塘沽之间的火车成了市区与塘沽最主要的交通工具，被称为“塘沽短儿”，中途设塘沽、军粮城、张贵庄等站，终点站为天津站。每到周六周日，车厢内总是挤满了人，一节车厢大概能装200人，一列车有14节车厢，可以搭载近3000名乘客，最多时每天从塘沽南站到天津站间对开4趟。

改革开放后，市场运输方式日趋多样化，水果、食品等对时间要求高的货品都采用了较快的运输方式，货运量有所减少，其它公共出行方式渐渐兴起，市民的选择也变得多样化。随着全国铁路第五次大提速， 2004年10月7日下午，最后一趟塘沽短儿正点开出，塘沽南站的客运历史宣告结束。