机场南站是广州地铁3号线的一座车站，车站位于花都区广州白云国际机场南航站楼地底，于2010年10月30日开通。车站并不像一般车站那样设置单独通道出入口，而是乘客通过扶梯、电梯直接到达航站楼首层出地面，以接驳航空与地铁两种交通。

由于前往机场的乘客携带的行李较多，本站设有阔闸机。

1997年，确定在新白云国际机场设站，并作为2号线的终点站。

2000年，广州地铁2号线被缩短至嘉禾，另外规划一条新的机场快线前往新机场。同时因应新机场分为两个航站楼，分别设立机场南站与机场北站与其对应。

2001年，机场快线最终成为广州地铁3号线的一部分，机场南站成为广州地铁3号线的车站。

2004年，机场南站与一号航站楼一同开工建设。

2007年7月，广州市轨道交通三号线北延长段命名公示，该站拟定名字为机场南站。

2010年10月30日，机场南站随广州地铁3号线北延段的开通而投用运营，为广州地铁首个需要进出站都要安检的站点，并收取机场特殊收费5元。

2011年10月31日起，机场南站机场特殊收费取消。

2017年10月15日起，机场南站安检升级。

2018年4月26日，机场北站开通，机场南站成为中间站，机场南站增设1号航站楼标识。

2022年12月26日，机场南站站厅至站台加装直梯项目4台新增直梯投入使用。

机场南站（1号航站楼）位于中国广东省广州市白云区人和镇以北与花都区龙口镇以东的交界处、广州白云国际机场航站楼内（地下一层与地下二层），距广州市中心海珠广场直线距离为32千米。

机场南站为地下两层车站，站厅层位于航站楼负一层，同层有旅客转港通道、行李分检系统、连接北停车楼的通道等，站厅设备区位于南北两端，南端的设备管理区为辅助用房。站台层位于航站楼地下负二层。

为与广州白云国际机场原装修风格相统一，机场南站装修根据总体设计要求及相关的装修标准，结合机场南站自身特点进行装修设计。车站站厅层结合机场航站楼现有的中庭式共享空间，以对原有空间不进行破坏改造下，新扩建空间的天花、地面、墙面采用与机场一致的材质进行设计，最大限度地改善地下封闭空间的沉闷和压抑感，及保证地铁站与机场的统一性。站台层在保证各部位材质和设计手法采用地铁统一风格的前提下，通过颜色与机场相同的手法，尽量减少相互的冲突和不和谐。

机场南站总建筑面积11879平方米，其中站台层建筑面积约5690平方米，站台层建筑面积6955平方米。车站长155.450米，宽为36~38.65米成腰股形。外包深6.8米，设5米宽侧式站台，站台有效长度为120米，屏蔽门长度也改为116.08米，线间距5米，车站底板埋深为15.254米。站厅层层高为8米，距航站楼按首层15.443米底板厚1600毫米。

2010年10月30日14:00-16:30，机场南站超过3000人进站。

1线:开往旧机场北门、机场立交北、中央海航酒店、民航售票处(广州火车站东边)

2A线:开往花园酒店、文化假日酒店、广州中心皇冠假日酒店(原广东国际大酒店)

2B线:开往广州花园酒店(22:00后增停)、总统大酒店、华师粤海酒店

3线:开往海珠星都大酒店(对面)、芳村客运站

4线:开往广园客运站(对面)、华南理工大学牌坊(广园东五山路)、华金盾大酒店、怡港花园、开发区明珠大酒店

5线:开往东方宾馆、海珠广场(广州宾馆、海印缤纷广场)、全球通大酒店

6A线:开往天河候机楼(中信广场)、新珠江大酒店

6B线:开往珠江新城广场、莫泰酒店(广州大道中)

7A线:开往番禺候机楼(番禺宾馆)

7B线:开往丽江明珠酒店、祈福酒店

8A线:开往广园客运站、天河客运站

8B线:开往黄埔候机楼(黄埔玩具城)、新塘候机楼(太阳城大酒店)

8C线:开往科学城华夏国际商务酒店、科学城翡翠皇冠假日酒店、永和威尔登酒店

9线:开往南航花园、亨利酒店、新世纪广场、广州火车北站

10线:开往海涛酒店、长江国际宁波轻纺城

11线:开往八喜连锁酒店(白云区黄石西路小坪西)、德盛酒家(白云区石槎路)、九洲国际茶博城(白云区增槎路)

顺德龙山候机楼

佛山澜石(国际金属交易中心)

顺德新城区(新城区嘉信社区中心)、顺德(大良候机楼)

南海大沥候机楼(大沥汽车客运站北区)

南海大沥候机楼(大沥汽车客运站北区)、桂城千灯湖区候机楼(佛山保利洲际酒店)

深圳(八卦岭八卦一路白云航空)

珠海(香洲候机楼)、拱北候机楼(拱北汽车站永通酒店)

东莞(万江汽车总站)

中山(盛景酒店候机楼)

江门(陈山)、逸豪酒店候机楼

三水候机楼、肇庆(星湖大酒店)

大朗镇城市候机楼(华南国际汽配城)

清远市(好来登国际酒店候机楼)

博罗候机楼(鑫汇酒店)、惠州(丽格国际公寓候机楼)

台山司前、台山候机楼(台山市台城平湖路)

云浮候机楼(云城区建设北路)

据2022年4月广州白云国际机场官网显示，广州白云国际机场航线通达中国国内外230多个通航点，其中国际及地区航点超过90个 。

机场南站是广州地铁3号线上的一座车站，乘客可以在此站乘坐往体育西路方向的列车，往返广州市。

截至2016年10月，机场南站在中华人民共和国国庆节前站厅层北侧设有以“盛迎”为主题的文化艺术墙，以广州市的市花“木棉花”为主题，并配以世界各国的多种问候语言创作而成，展现了广州喜迎四方来客的花城形象。

2010年10月30日，广州地铁3号线北延段开通首日，机场南站安排导乘员。

2019年1月21日至2月1日，机场南站边门处增设 “春运绿色通道”，安排专人引导；设置“春运爱心驿站”，设有咨询台、简易休息区，工作人员派发地铁出行指引线路图及广州旅游宣传册，为乘客提供出行指引服务，并组建“贴心一路行动派”服务队，提供“爱心行李车”，主动为乘客提供行李打包、运送和雨衣派发、候车引导等服务；设置“春运母婴专区”，为哺乳婴儿提供私密舒适的空间。

截至2021年8月，机场南站规划建设芳村至白云机场城际铁路（广州地铁22号线北延段）。该线路起于芳村站（不含），止于机场北站，在机场南站处设站，设置为地下站。