Förlikningstjänsten Acas bekräftade att samtalen hade avslutats för dagen och skulle fortsätta på fredag.
RMT sade till sina medlemmar att återvända till arbetet på onsdag kväll som Southern hade "enades om att träffas.. utan förbehåll för några förutsättningar".
Södern sa att det hade arrangerat några tåg på tidigare stängda rutter.
Reinstated tåg inkluderade extra tjänster till Eastbourne, där en fyra dagars flygshow hålls.
Tågoperatören hade varnat för att det var för sent att byta ut strejktidtabellen på torsdag men sade att man hade arrangerat ytterligare tåg på tidigare stängda rutter, inklusive Horsham till Dorking, Eastbourne till Ashford International och Littlehampton till Portsmouth & Southsea.
En ändrad tidtabell kommer att finnas på fredag, Southern publiceras på sin webbplats.
Nästan 1 000 tjänster i södra nätverket ställdes in varje strejkdag denna vecka.
Oenigheten kretsar kring förslag från den södra operatören Govia Thameslink (GTR) om att göra ledare till "on-board-övervakare", där förare tar över ansvaret för att öppna och stänga vagnsdörrar.
I ett brev till RMT:s generalsekreterare Mick Cash på måndagen varnade GTR för "förändring sker".
Det stod: "Våra planer på att genomföra den nya rollen kommer att börja den 21 augusti... fönstret för dig att nå en överenskommelse med oss närmar sig."
Southern har sagt att man vill att RMT ska gå med på en lista över "exceptionella omständigheter" när ett tåg kan skickas från stationer med endast en anställd ombord.
Facket hävdar att vakter hjälper till att förhindra att passagerare blir instängda i tågdörrar.
Men Rail Safety and Standards Board (RSSB) sade att det kan finnas potentiella säkerhetsfördelar med "bortskaffande av eventuell felaktig kommunikation, som kan existera mellan förare och vakt".
RSSB sa att den hade analyserat säkerhetsdata och fann "ingen ökad risk för skador på passagerare" där förare kör motordrivna dörrar och följer korrekta förfaranden.
I juni sade Michael Cash att RSSB finansierades av tågbolagen och att det var "löjeväckande" att betrakta det som oberoende.
Han sade tidigare RSSB studier ifrågasatte säkerheten för endast förare tåg.
Sjöfartsföretag i Sussex har skyllt den långvariga sydlig tågtvisten på en nedgång i turisthandeln.
Brighton Pier uppskattade att antalet besökare minskade med 10% till 30% jämfört med förra året.
Dess verkställande direktör Anne Martin berättade för BBC att hon trodde att besökare var ovilliga att resa på tåg de inte kunde lita på.
Adam Chinnery of the Seafront Business Association i Brighton varnade för att handlare inte hade råd att missa inkomster under sommarsemestern.
Chinnery, som driver en vattensporterbutik, sade: " Kaféer, gallerier och handlare förlorar och många av solstolarna är tomma.
"Vi har bara sommartid. De valde den här gången för att göra intryck och det är lite själviskt."
Södern har lagt 89 tåg till torsdagens tidtabell efter att RMT-facket avbrutit en femdagarsdirigenters strejk och gått med på nya förhandlingar.