La comuna está emplazada sobre lomajes y dunas costeras, inmediatamente al norte de la desembocadura del río Maipo. En 1590 el capitán portugués Antonio Núñez de Fonseca le dio el nombre de Puerto Nuevo de las Bodegas de San Antonio, en homenaje al Santo Patrono de Portugal, San Antonio de Padua, a los ranchos que hizo construir junto al mar para almacenar los productos de su estancia y embarcarlos hacia el Perú. La comuna de San Antonio fue creada el 22 de diciembre de 1891. La construcción del puerto comenzó en 1910 durante la presidencia de Ramón Barros Luco.
Por su parte, la estación San Antonio fue parte del ramal de Santiago a Cartagena. Se inauguró en 1910 y en 1987 se suprimieron todos los servicios de transporte de pasajeros. En 1997 la red ya solamente servía como sitio de carga. El antiguo edificio de la estación fue demolido y en el lugar se construyó un centro comercial. Al momento de la visita, el único vestigio era la cabina de movilización, que se arrienda como bodega particular. La línea principal seguía operativa y es utilizada por los trenes de carga. Además, todos los sábados en verano y cada quince días en temporada baja, funciona el servicio turístico Tren del Recuerdo, el cual realiza un recorrido desde la Estación Alameda hasta la Estación San Antonio en coches de primera clase y salón que datan de la década del 20 y 30.
Para el año 2026 se proyecta que esté habilitado el servicio de tren de Santiago a Melipilla, el cual pasará por parte del tramo original del ramal. El proyecto contempla una inversión estimada de 1.554 millones de dólares y pasará por ocho comunas de la Región Metropolitana: Estación Central, Cerrillos, Maipú, Padre Hurtado, Peñaflor, Talagante, El Monte y Melipilla. La iniciativa permitirá ahorros de hasta más de 2 horas diarias de tiempo de viaje, considera 11 estaciones en un trayecto de 61 kilómetros de extensión, con tres vías hasta Malloco (dos de pasajeros y una de carga) y dos hasta Melipilla (una de pasajeros y una de carga), junto con conexión con líneas 1 y 6 de Metro. Se estima que el nuevo trazado tendrá una demanda aproximada de 50 millones de pasajeros por año para un área de influencia de más de un millón 100 mil habitantes.