鳳山,緣起於清領時代,為統治台灣而劃分台灣、鳳山二縣治理。鳳山(即今高雄縣舊邑)因丘陵地形呈西北向南；有如飛鳳展翼之勢的地理特徵,故名鳳山。日治時代仍沿襲地名 興建車站,名為鳳山火車站。光復後,仍沿用迄今。 鳳山車站創建於民國前6年(西元1906年),殖民地時期日本為疏運農產品及軍事需要,由台鐵犢貫線高雄港站為起點延伸建築,即在高雄港站9公里394公尺處以簡陋的木造站房設立車站營運,並徑沿至九曲堂、屏東、枋寮而為台鐵犢貫線的屏東支線。本站正處於台糖旗山線(旗山─九曲堂)、小港線(林園─小港)間,為殖民地時期農產品及軍事轉運的重要車站。
營運之初本站以貨運為主、客運次之。至民國24年(西元1935年)車站為因應日增之旅客,營運形態轉為客貨並重,逐於 原址改建磚造站房。高雄、鳳山間改複線行駛,實施簡易聯動閉塞行車制,鳳山以南仍單線運轉施行電氣路牌行車制。台灣光復後鳳山地區人口漸增,以車站為中心,四週輻員廣闊,東至九曲堂下淡水溪與屏東為界,西北南三面毗鄰高雄港市,轄內機關、工商林立,站房候車室呈現不敷容納。民國53年(西元1964年)7月擴建百坪站房,以應日增之旅客。至民國78年(西元1989年)由於鄰近工廠遷移、公路及門運送發達,本站貨運日漸沒落,營運形態轉為以客運為主。鐵路當局為配合經濟建設而有拓寬工程、南迴鐵路、鐵路電氣化等建設。本站為因應時代需求,逐於原址改建為二樓鋼筋水泥現代化車站,佔地244坪,於民國79年12月落成啟用,行車運轉改雙單線中央行車制。
民國80年(西元1991年)12月16日南迴鐵路通車,民國84年(西元1995年)5月高屏鐵路電氣化通車。本站旅客日增成為本區鄰近鄉 鎮北上南下 出入重要車站, 現列為二等站。