广州市规划局也披露了广州南站对外联系综合交通网络规划。在这份规划中，未来的广州南站将分别通过三条城市轨道交通线和三条城际轨道交通线，在珠三角地区构成快速轨道交通网。到时不仅仅是广州市民，西至佛山、中山、江门、珠海，东到东莞惠州，都可以直接乘坐轨道交通抵达广州南站。
三条城市轨道交通线中，最早投入运营的是广州地铁2号线延长线，其由白云区嘉禾经白云新城、越秀区、海珠区直到南站，全长约32公里，共设24座车站，计划在明年广州亚运会前开通。而地铁7号线将在2013年通车。7号线是从黄埔经广州大学城、长隆抵达南站，全长约28公里，首期工程明年可以动工。根据规划部门的建议，地铁7号线今后还有望由广州南站向西与佛山地铁2号线贯通运营。此外，由琶洲经沥滘到南站的广州地铁20号线，将被纳入广州市2015～2020年建设计划。
同时，三条城际轨道交通线则分别为广珠城际、广佛西环段和广莞惠城际。其中广珠城际由南站经佛山、中山、江门至珠海，计划在明年亚运会前开通。规划部门还建议广珠城际从南站向北延伸至白鹅潭地区。广佛西环段将由南站开行至佛山西站，全长约32公里，广州市规划部门建议明年动工，2015年前开通。而广莞惠城际由南站经番禺市桥、广州新城连接东莞和惠州，并与广佛环线贯通，长约40公里。广州市规划部门同样建议该轨道交通线明年动工，2015年前开通。
