2005年3月，中華人民共和國國家發(fā)展和改革委員會批準(zhǔn)甬臺溫鐵路可行性研究報告，甬臺溫鐵路途經(jīng)臺州市設(shè)站；同年10月，甬臺溫鐵路三門段動工建設(shè)，在三門縣亭旁鎮(zhèn)設(shè)站。2009年5月，三門縣站站房封頂 。9月28日，三門縣站開通客運功能 。2018年4月9日，三門縣人民政府與中國鐵路上海局集團有限公司寧波車務(wù)段正式簽訂合作協(xié)議，三門縣站成為臺州市除臺州站外首個開行始發(fā)動車的站點。7月1日，三門縣站首次開行始發(fā)動車 。2019年11月20日起，中國鐵路上海局集團有限公司第二批電子客票應(yīng)用推廣工作啟動，三門縣站告別紙質(zhì)車票，邁入電子客票時代。