日治初期，南部鐵路工程於明治32年(1899)9月開工，由打狗依序往北推進，同時向東修築通往九曲堂的鳳山支線。三塊厝驛(火車站)就是打狗通往九曲堂的鳳山支線的首站，明治41年(1908)2月開始營運。三塊厝驛兼營客貨，但是以貨物運輸為主，特別是提供位於其北邊的台灣煉瓦株式會社的成品輸運有極大的貢獻。整體而言，三塊厝驛可說是昭和16年(1941)6月今日高雄火車站啟用之前，僅次於舊打狗驛（今高雄港站）的重要鐵道車站。現存站房於大正12年(1923)完成，是一座日式的木造車站建築，昭和16年(1941)6月間再次擴建為三等鐵道貨運站。昭和16年(1941)6月今日高雄火車站啟用後，逐漸被取代。 戰後，民國42年(1953)間，三塊厝站每日還有七班列車停靠，而後逐年減少。民國51年(1962)客運停辦，專辦貨運。民國75年(1986)9月26日廢站。