2002年1月，客运站主管部门上海兴隆实业有限公司投资370万元进行改扩建，经过一年的改造于2003年正式完工并投入使用，并在同年经上海市城市交通管理局审核评定为二级客运站。
投入使用时，客运站占地面积9990平方米，建有站长室，候车厅，车站办公室，停车场，售票窗口，治安室，小卖部，行李房，旅客盥洗室，车辆安检台，车辆清洗点及8个发车位。候车厅内有候车座位150个，配置安检设备，广播通讯设备，供暖制冷设备。投入使用时设计日发120班，日发送旅客5000人次，拥有停车泊位60个。站以发送江苏盐、阜地区，湖北黄冈地区的旅客为主，可终到河南南阳、重庆万州地区。2009年6月，为了迎接世博会在上海举办，站又投资350万元进行了改建，对整个客运站外立面整修。新建了驾驶员宿舍，就餐厅，发车位。停车场地进行重新翻建铺设，新增一台安检设备。广播通讯设备，电子显示屏，供暖制冷设备同时进行升级更换。客运站改建后，成为上海市省际公路客运年发送量名列前茅的长途汽车客运站。
迁入新址
上海武宁长途汽车站于2016年6月1日搬迁至上海交通大众客运站（桃浦路168号）
