一、初建

   1958年8月，南翔编组场土方工程动工。当时考虑急需解决上海地区铁路编解能力严重不足，决定先修建一个过渡性到发编组场。1959年1月，先赶筑完临时运转场土方，铺设7股站线，2月开通使用。临时运转场采用平面调车作业，下半年又在临时运转场南侧扩建横列式平面场，一级二场共21股。同年10月，还建成东西两座简易驼峰和东区信号楼，将驼峰人工手扳道岔改为电气集中操纵道岔，定名为南翔编组站，承担沪宁线货物列车的编解任务。

　　1960年底，在到达场铺设5股到发线。1961年到达场与南翔编组站接通启用。同年7月，国家缩短基本建设战线，南翔站未建工程暂停。基建工程停工后，开始对编组场已建设施进行技术改造以提高编解能力。此间，对东西两座简易驼峰进行改造，西区驼峰于1962年12月改造完毕，东区驼峰于1966年12月改造竣工。两座驼峰经改造后，峰顶抬高，牵出线加长，峰面平台、压勾坡等得到整治，峰下设有线群信号，并有线路股道表示器，由信号楼集中操纵。此时，线路已增至23股，编组场内有到发线5股，编发线2股，调车线11股。

    二、续建

　　1968年12月，南京长江大桥建成通车，沪宁线运量激增，上海铁路枢纽编解能力益趋紧张，停工数年的南翔站待建工程再次开工，重点为下行系统修建机械化驼峰和编组场。1970年10月工程基本完工投产。新建下行场初期计划铺轨17.5股，投产时铺轨14.5股，延至1976年11月，另3股建成投入使用。此时，下行系统基本形成。南翔编组站改称南翔站上行场。

　　机械化驼峰投产后，接着开始车辆溜放速度半自动化控制科研工作，采用全减速器调速控制溜放车辆速度，并采用驼峰雷达测速、测长、测距和半自动调速机控制减速器的制动或缓解。经过三年试验获得成功。1977年2月建成开通第一个减速器手动控制系统。1978年4月，下行全场半自动系统开通使用。下行场建成时，南翔站已形成上行一级二场、下行二级二场规模的双向编组站，全站共有线路52股，铺轨总延长62.2公里。1978年9月，在机械化驼峰实现半自动化的基础上加速溜放自动化建设。1983年3月，南翔建成全国铁路第一座自动化编组场全点式（全减速器）计算机实时控制自动化驼峰。

　　三、扩建改建

　　1989年开始下行系统和上行系统的扩建工程。

　　下行系统扩建工程系建下行出发场。下行出发场处于下行场东端南侧，在原下行场尾部2股发车线基础上进行扩建，计增建到发线8股，铺设道岔80组。场内设有调车色灯信号机55座，以及联系相邻车站、线路所的进站出站信号机，全场为6502型电气集中联锁，1991年10月竣工投产。至此，南翔下行系统到、编、发三场系列形成，下行解编列车可直接发向沪宁、沪杭、南何方向，减少场际周转牵引，提高解编效率。

　　上行系统扩建工程，系将原横列式一级二场改建为上行二级三场。主要工程为兴建上行到达场、改建上行场为上行编发场。上行到达场计铺轨8股，机械化驼峰1座；改建上行场计铺轨23股。上行各场亦均采用电气集中联锁，1993年10月各场全部竣工运营。至此，南翔站已建成为三级五场规模、占地1.89平方公里、东西长达10多公里、93条股道、拥有两座机械化驼峰、采用雷达测速和计算机控制的现代化编组站，管辖五场、四站、四所，即：下行到达、编组、出发，上行到达、编发5个车场；南翔客、江桥镇、匡巷、封浜4个小站；翔东、翔南、环到、金港巷4个线路所。每昼夜办理列车能力提高到414列，日均办理辆数由1976年的5203辆提高到1.2万辆，运输能力提高40%。1990年实际日均办理车数为8262辆。