CS en omgeving zijn al enige jaren een grote bouwput in verband met de aanleg van de Noord–Zuidlijn, een nieuw busstation aan de achterkant en een grondige renovatie van het uit 1889 daterende monument. Vanaf maart zullen bouwvakkers het voorplein voor het grootste deel in beslag nemen voor de aanleg van een nieuw ondergronds metrostation. Tramsporen moeten hiervoor wijken en de stadsbussen moeten worden omgeleid. Voor de bussen komt een nieuwe tijdelijke brug voor het station.De bouwwerkzaamheden vallen samen met een renovatie van de metrotunnel tussen Amsterdam CS en het Amstel Station volgende zomer, waardoor er zeven weken geen metro’s rijden op dit traject. Deze reizigers moeten op andere manieren van en naar CS worden vervoerd. In april en mei zullen de NS bovendien poortjes plaatsen voor de toegang tot de perrons.

Op het Stationseiland komen momenteel een kwart miljoen reizigers per dag, die tijdens het werk gewoon bij hun treinen moeten kunnen komen. „Een spektakelstuk", noemde Willem van Heijningen, manager uitvoering, de gelijktijdige werkzaamheden in 2008. „Het wordt vooral een overgangsjaar. Vanaf 2009 is de situatie weer redelijk stabiel".

De vorderingen aan het nieuwe busplatform aan de IJ–kant van het station zijn inmiddels zichtbaar. Een groot deel van de autotunnel die onder het busstation komt te liggen is al gereed. De ingebruikname van het busstation staat gepland voor 2013.

Onder de sporen en perrons van het stationsgebouw werken bouwvakkers aan een nieuwe betonnen constructie voor een tunneldeel van de Noord–Zuidlijn. Hiervoor gaan negentig palen van elk 60 meter lang de grond in, die straks ook de nieuwe fundering voor het monumentale gebouw moeten vormen. In 2013 moet de nieuwe metro gaan rijden, die Amsterdam–Noord via CS met de Zuidas verbindt.