根据规划，广州南沙区作为国家自贸区，未来将成为高铁的枢纽站。沿海高铁(粤西的上海、杭州、温州、厦门、汕头、深圳经南沙)和广珠澳高铁将在南沙形成十字。南沙高铁站的站数与广州南站基本相同，也就是说，将在南沙建设一座与广州南站规模相当的现代化高铁站。
沿海高铁通道将从东莞虎门穿过珠江口，采用隧道方式。具体位置在虎门大桥南5公里左右。高铁站从南沙万顷沙到达地面后，位于现在万顷沙镇政府的北侧。
