温州南站连接甬台温客运专线（甬台温铁路）与温福客运专线（温福铁路）。新金温铁路建成前经停车次一律为动车/高铁列车。温州南站北可直达北京、南京、上海、杭州等地，南可直达深圳、厦门、福州等地。未来还将连接杭温城际高铁（规划中，预计十三五开建）、金丽温客运专线（又名“新金温铁路”，目前正在铺轨，8月开始联运调试，预计2015年底开始运营）、温武铁路（温州-武夷山，规划中）等铁路。
乘客可以在温州南站北侧乘坐公交车73、74、75、78、45、82、83路公交车前往温州主要城区，还可到达市中心换乘。出站口设有动巴巴士，目前可以选择的线路有 1: 温州南站 — 南浦始发站 2:温州南站 — 龙湾国际机场。
同时在出站口附近还有出租车上下客点，运力充足，保障旅客出行顺利。
未来，乘客还可以乘坐在建的市域铁路S1线前往主城区、机场等地。