西安北站是我国六大枢纽性客运中心之一，是铁路“十一五”规划的标志性、示范性工程，位于西安市城区北部中轴线上，距市中心约12公里，集高铁、公交、地铁、公路等多种交通方式于一体，是目前西部地区功能最全、现代化程度最高、涵盖交通方式最多的特大型综合交通枢纽。站房地下一层设换乘大厅兼作联系车站南北站前广场大型地下交通及商业工程的地下人行通道，与地面车行道路人车立体分流。铁路车场规模全国第一，为34台34线，由南至北分别为郑州至西安及西安至兰州客运专场；大同至西安及西安至成都客运专场；预留西安至银川铁路及关中城际车场。站房建筑高度43.6m，檐口高度29.3m，总建筑面积33.2万㎡，站房面积17.1万㎡（含地铁2.5万㎡），站台雨棚面积9.3816万㎡。
功能布局采用地上二层，地下二层的立体化布局模式，地面二层为旅客候车区域和商业夹层，主体长度约550m，宽度184m；地面一层为站台层；地下一层为出站通道、换乘大厅及设备用房；地下二层为地铁2号线。旅客流线为上进下出，车站各种流线便捷、顺畅，实现了客流的“零距离换乘”。
建筑风格寓意“唐风汉韵，盛世华章”，用现代结构逻辑体现古都西安的唐风汉韵。
