廣州市規劃局也披露了廣州南站對外聯系綜合交通網絡規劃。在這份規劃中,未來的廣州南站將分別通過三條城市軌道交通線和三條城際軌道交通線,在珠三角地區構成快速軌道交通網。到時不僅僅是廣州市民,西至佛山、中山、江門、珠海,東到東莞惠州,都可以直接乘坐軌道交通抵達廣州南站。
三條城市軌道交通線中,最早投入運營的是廣州地鐵2號線延長線,其由白云區嘉禾經白云新城、越秀區、海珠區直到南站,全長約32公里,共設24座車站,計劃在明年廣州亞運會前開通。而地鐵7號線將在2013年通車。7號線是從黃埔經廣州大學城、長隆抵達南站,全長約28公里,首期工程明年可以動工。根據規劃部門的建議,地鐵7號線今后還有望由廣州南站向西與佛山地鐵2號線貫通運營。此外,由琶洲經瀝滘到南站的廣州地鐵20號線,將被納入廣州市2015~2020年建設計劃。
同時,三條城際軌道交通線則分別為廣珠城際、廣佛西環段和廣莞惠城際。其中廣珠城際由南站經佛山、中山、江門至珠海,計劃在明年亞運會前開通。規劃部門還建議廣珠城際從南站向北延伸至白鵝潭地區。廣佛西環段將由南站開行至佛山西站,全長約32公里,廣州市規劃部門建議明年動工,2015年前開通。而廣莞惠城際由南站經番禺市橋、廣州新城連接東莞和惠州,并與廣佛環線貫通,長約40公里。廣州市規劃部門同樣建議該軌道交通線明年動工,2015年前開通。