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）。经停车次一律为动车/高铁。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铁路（规划中，预计十三五开建）、金丽温客运专线（又名“新金温铁路”，在建，预计2015年运营）、温武铁路（温州-武夷山，规划中）等铁路。
温州南的列车往北可由甬台温客运专线、宁杭甬高铁、沪杭高铁、沪宁城际高铁、京沪高铁等铁路到达宁波、杭州、上海、南京、合肥、北京、徐州等城市。往南可由温福客运专线、福厦铁路、厦深客运专线抵达福州、厦门、深圳等城市，在深圳还可换乘广深线的列车抵达广州等地。由于列车时刻表多变，请登录铁道部官方网站查询。
温州南站站房采取线侧式布局，上进下出、进出分离，以室外高架车道疏导车流，以半地下架空交通转换厅组织人流，保证流线的单一和顺畅。旅客由高架直接到达售票处、候车室进站上车，通过地道经出站大厅出站。车站共设27台电梯，旅客上下进出全部采用电梯，其中天桥至站台设有自动扶梯、无障碍升降梯各3台。
通过人流量统计系统可进行查询功能，根据不同时段的查找就可实时的了解到某段时间内游客进出的人流量的变化。通过实时人流量统计数据，根据历史数据分析，预测客流的变化，一旦滞留发生，根据实时跟踪客流变化进行安全疏导。保障游客的安全，防止拥挤踩踏事件的发生。
采用视频处理、图像处理、模式识别以及人工智能等多个领域的先进技术，对视频图像中驻留和流动的不同形态人流量进行侦测识别实时获取任何时间段和指定运动区域的进入或离开的客流统计数据。当人流量密度高度集中的同时，视频处理自动识别画面中移动人体轮廓和分割重叠的人体轮廓统计客流数据，避免了多人紧贴通过区域时，被误认为一同通过的导致误差，从而提升了自动客流量统计系统的准确度。
