1930年3月,国民政府铁道部对南京下关站进行重建。重建后的下关站,站屋为中间3层、两侧2层的建筑。站屋中部为椭圆形车站大厅。
1947年,国民政府对下关火车站进行扩建。扩建工程由基泰工程公司杨廷宝建筑师设计,徐顺兴营造厂建造,当年完工。扩建后的下关站,增建了一座呈“U”字形围住原车站的大楼,南北两翼为2层,西面主要入口设计成五孔13米高的大拱门作为入口通至大厅。大厅南侧设置行包房、售票处,还有检票口及辅助出入口各1个;北侧为贵宾、邮件用房以及出入口,各种流线布置合理互不干扰。
1949年4月23日,南京市解放时,撤退中的国民党军队受上级之命炸毁了下关站站房及其他设施。全国解放后,下关站得以重新修复。
1968年10月,位于
玄武湖北侧的南京站建成后,定名为南京站;下关站因相对位置处于南京市区西部,因而更名为
南京西站,一直沿用至今。