2007年，原中华人民共和国铁道部规划铁路地级市全覆盖，新建西起江西省南昌市至福建省莆田市铁路终于莆田站，为国家一级快速铁路干线，工程名字为向莆铁路，途经福建省三明市设站；同年11月24日，江西向塘至福建莆田铁路开工建设，途经福建省三明市沙县设站。2012年5月16日，三明北站站房工程在福建省三明市沙县举行动工；2013年1月，新建的江西向塘和福建莆田之间的向莆铁路被原中华人民共和国铁道部正式命名为昌福线和永莆线，三明北站为昌福铁路沿线车站；同年6月，三明北站站房工程建设将全面完工；同年9月26日，昌福铁路竣工通车，三明北站投入使用。同年12月10日，南龙铁路全线开工建设，三明北站为途经站。2014年，鹰厦铁路沙县城区改线至三明北站工程初步设计获批并开工建设。2017年12月13日，鹰厦铁路沙县城区段转拨新线运行，三明北站成为鹰厦铁路和昌福铁路的途经站。2018年12月29日，南龙铁路正式通车，三明北站成为鹰厦铁路、昌福铁路和南龙铁路的枢纽站。