据广州媒体报道，白云火车站将新建火车站场路外，还将连接6条地铁线路，将成为广州第一个按现代综合交通枢纽理念打造的特大型综合交通枢纽。工程计划2019年1月开工，2023年12月完工，总投资220.21亿元,包含新建广州白云站、新建京广高铁联络线广州北-广州白云站、既有广州机务段适应性改造、大朗客整所（包括预留大朗机务折返段）、广州白云-广州西增复线5.140公里以及预留广湛高铁等需同步实施的工程。未来白云火车站将承接办理既有广州、广州东两站全部普速车，兼顾部分高铁和珠三角城际客流。
近期，广州白云（棠溪）站综合交通枢纽一体化建设工程开始环评公示白云火车站的配套项目，主要是棠涌村、潭岗村范围内的周边配套市政道路工程（白云二线、棠槎路、铁路东路）、配套场站工程及地铁预留工程建设。计划总投资77亿元，2022年12月底完成交付。
除了新建火车站场外，白云火车站还将配套建设东、西两大广场，以及长途客运站、公交车站、旅游大巴站、出租车站四大交通站场；而经过白云站的6条地铁线分别是：佛山八号线东延线、东西线二（新线）、广州十二号线、广州八号线拆解线、广州二十二号线北延线、广州八号线。预计六条地铁线地面集散客流共计约50万人次/日，高峰地面进出客流6.1万人次/小时～6.5万人次/小时，地铁各线间换乘客流总量约15万人次/日。