日南車站的命名源自於以往此地平埔族社名的漢譯。1922年10月30日落成啟用，日南車站是海線沿線尚存的五座木造車站之一，其與談文、大山、新埔等站採用的是幾乎一樣的建築式樣（洋小屋平家切妻造的懸山頂建築），這些車站的共同特色包括位於側面的牛眼窗、破風造主結構，西式木架屋簷，以及雨淋板外牆等等。與大部分台灣小型車站常用之跨線天橋方式不同，日南車站的站房與月台之間是以人行地下道相連。 雖然實際利用日南車站搭車的旅客數量稀少，但由於已被列為台中市市定古蹟車站建築保存狀態非常良好，因此日南車站反而成為遊客經常走訪的熱門地點之一，或甚至成為婚紗照業者取景的素材。