2002年11月21日，广珠城际铁路的初步规划方案发布，中山北站为线路中间站之一。

中山北站夜景

2009年，中山北站正式开工建设。

2011年1月7日，伴随着广珠城际铁路建成通过，中山北站开通运营。

截至2011年1月，中山北站站房总建筑面积3885.4平方米，其中站房建筑面积2294平方米。中山北站站顶设计为波浪形，象徵着水波蕩漾，寓意着水乡中山。

截至2011年1月，中山北站站房位于轨道的正下方；站房部分共两层：一层为站厅层、设备管理用房，二层为站台；建筑高度为11.30米，雨棚最高点高度23.3米，站房中部设计为集散厅与候车大厅，站房北端为售票大厅和非付费区，站房南端设计为办公用房和生活用房。

中山北站站牌

截至2012年1月，中山北站站场规模为2台2线，途径线路为广珠城际铁路。

中山北站站台

截至2011年6月，中山北站在售票大厅开设了5台自助售票机。

截至2015年2月，中山北站内开通了免费WIFI。

中山北站设有公安制证视窗，位于售票大厅内，可办理临时身份证明。

中山北站4个检票口均已安装人脸识别仪器，旅客进站由人工识别改为机器识别。旅客走近指定区域，机器上的摄像头就会抓取旅客脸部信息，与身份证晶片里的照片进行比对，票证信息相符、人脸与证件照进行快速比对。

2018年2月1日，中山北站客流为6079人次，2月2日为6661人次，2月3日7536人次，2月4日8089人次，2月5日8805人次。

2018年2月13日，中山北站单日客流量达1万人次。

2018年4月29日，中山北站单日客流量达1.4万人次。

截至2018年8月，中山北站共有20条公交线路。

2016年，中山市开展《中山北站综合枢纽方案详细设计》，提出中山北站的国家铁路、城际轨道、城市轨道车站衔接方案，明确中山和铁路部门投资界面及各项目施工界面。根据规划，中山北站将在已运营的广珠城际铁路基础上，新引入深湛铁路、广中珠澳城际铁路，以及中山城市轨道交通1号线、中山城市轨道交通5号线。这四条轨道交通将在中山北站交汇。中山北站的国家铁路及城际轨道站场为1站3场布置形式，分别为广珠城际场、深茂场、广中珠澳城际场，共6台10线。其中广珠城际站场维持现有规模，2台2线，即设侧式站台2座。

中山北站的开通，把石岐区及其周边镇区纳入了珠三角一小时生活圈，给中山经济发展带来了新机遇，也提升了中山市民的幸福指数。（南方日报 评）

中山北站外景