自动输送系统的规划阶段，就已经设有本站。命名方面，本站曾称为天河南一路站，后来在开通前夕改以天河南站来称唿本站。2006年6月30日，珠江新城旅客自动输送系统（APM线）正式开工，本站作为该线其中一个中途站。2010年11月8日，APM线（林和西至大剧院）开通试运营，本站正式启用。
被质疑不符合设计规范.本站是广州地铁系统中唯一一座站厅与站台的公共区域不设扶手电梯或楼梯连接的车站；此外本站的站台非常细小狭窄，宽度只有1.7m，而车站也只有一个出入口。上述种种情况曾被传媒揭露不符