大桥站以南1.3公里，全长8.55公里。除既有的台南车站改建成地下车站外，将再复设南台南车站及新设林森车站共2个区间通勤车站。铁路地下化后，台南旧站原地保留为古蹟并配合週边铁道文化资产改为铁道文化园区；台南新站将移至前锋路与北门路路口东侧附近（原为台铁台南车站铁轨股道，旧站东侧）。
计画缘起.因应台铁转型及台南车站地区都市更新发展，并消除铁路对市区之阻隔，以疏解日益严重的都市交通，政府遂研议办理「台南市区铁路地下化计画」。预期消除铁路沿线9处平交道、8处地下道、2处铁路箱涵及3处