里（京急蒲田 - 大鸟居间）合计6公里的交通立体化（高架化）工程，本站也配合进行站房改建与线路移动工程。本工程由获得国土交通省铁道车站综合改善事业补助、大田区出资的第三部门蒲田开发事业株式会社担任拥有车站相关设施的事业主体，并委託京急执行。施工以与鹿岛建设为主体进行，2010年5月完成部分高架化，2012年10月完成全面高架化。高架化工程完成后，本线月台的杂色侧设置缺口式的待避月台，形成2面6线、普通列车可待避的车站构造。除了因高架化工程取得的东口巴士乘车处用地外，第一京滨上的蒲田第一平交道也随之废除