1991年5月，由鐵道部和安徽省共同投資建設(shè)的合九鐵路正式開工。1995年，桐城站建成。1996年1月，合九全線竣工交付驗收，開辦了跨局客運和全路貨物直通運輸業(yè)務(wù)，由上海局控股的合九鐵路有限責(zé)任公司負責(zé)經(jīng)營管理，桐城站屬之。2005年3月，全路裁撤鐵路分局建制實行站段直管，桐城站屬上海鐵路局合肥車務(wù)段管轄，現(xiàn)為三等站。2020年6月20日起，桐城站實施電子客票。