1962年，乌鲁木齐站（现乌鲁木齐南站）建站。1963年1月15日，乌鲁木齐站（现乌鲁木齐南站）运营，从此祖国西北边陲重镇乌鲁木齐通过现代化的钢铁大道，与首都北京连接在一起。1984年，乌鲁木齐站（现乌鲁木齐南站）扩建，此次建设，乌鲁木齐站（现乌鲁木齐南站）改革售票方式，解决售票难的问题，完善旅客进出站设施。在候车大厅二楼开设了应急窗，对有急事或特殊情况的旅客提供紧急车票。为了方便旅客，开设了5个无轨售票点，还办起了流动售票车。2002年5月18日凌晨2时，乌鲁木齐站站房以爆破方式拆除，另建新站房。2004年4月25日，乌鲁木齐站新站房建成启用。2014年9月1日，由郭沫若先生题写的“乌鲁木齐”四个书法字体，被更换成为电脑字体“乌鲁木齐南”，同时，全国铁路客运售票系统也同步更名“乌鲁木齐南”。兰新高速铁路开通后，动车组列车从原来的乌鲁木齐南站始发终到，调整到了乌鲁木齐站始发终到。2018年9月1日起，新疆铁路开始调整旅客列车运行图，乌鲁木齐、北疆地区开行的共28对进出疆直通旅客列车（含进出疆动车）不再经停乌鲁木齐南站，旅客乘坐出疆旅客列车（含出疆动车），须前往乌鲁木齐站。2018年11月，乌鲁木齐南站三站台正式开通交付业主单位投入使用。