新建站房外觀采用法國AREP公司的設計方案，內部功能采用鐵路第四勘察設計院的設計方案，充分體現了象征性、功能性、系統性、先進性和文化性的有機結合。站房采用桅桿斜拉索懸掛結構，由18根桅桿支撐橫向鋼梁，猶如壹艘桅桿豎立、帆滿的巨型帆船，停泊在美麗的玄武湖畔，既有江南文化特色，又融入了現代氣息。
新站房的建設充分體現了“以乘客為中心”的理念。站房東西長270米，南北深53.5米，地下1層，地上3層。站房總建築面積41，000平方米，是原站房的6倍。在客流高峰期，每小時可容納654.38+00000名乘客，比原車站的候車能力多出4倍。售票大廳設有32個售票窗口和8個應急售票窗口，面積為1155 m2。站房壹層西端為行李間，中間為售票大廳，東端為軟座貴賓候車區；二樓設有門廳、普通候車室、母嬰、軍人、“158”工作室等專用候車室。三樓是普通乘客候車室。為了方便樓層間乘客的接駁，車站安裝了32部電梯，其中包括18部自動扶梯、4部自動扶梯和10部垂直電梯(7部殘疾人電梯和3部貨運電梯)。
南京站新站房建設中采用了大量先進技術。主體結構由65，438+08後傾鋼管混凝土柱、大面積大跨度斜拉索輕鋼屋面系統、現代懸掛結構技術、透明點式玻璃幕墻、消防炮自動監控、分層空調系統遠距離送風大溫差設計組成，處處體現了現代科技與新建築的完美結合。此外，車站還建成了電視監控、電子導向、列車到發預報、多媒體查詢等客運站自動化管理信息集成系統，具有國內壹流水平。
南京站新站房采用立體交通組織，旅客以“AG低出口”流線進出站。進站時，他們可以乘坐公交車通過高架環形車道到達二層站臺，進入候車大廳。地下出站大廳與地鐵南京站及停車場相連，乘客可選擇地鐵、出租車、社會公交、公交換乘，在國內鐵路站房建設中首次實現真正的“零距離”換乘。
相對較新的站房後開工的南京站改造工程，主要包括新建無站臺柱的鋼雨棚、增建1站臺雙線、兩座進站立交橋、新建出站口和包裹郵政隧道等配套設施。無平臺柱的鋼雨棚占地47500平方米。天篷長543.5米，寬87.5米。由75根特殊鋼柱支撐，最高點距平臺表面20.456米。出境場地長110米，寬7.5米，高3米，行李場地長110米，寬5.25米，高3.10米，包裹場地長110米，寬5.25米，箱包和郵包進出天橋配有樓梯，殘疾人電梯與站臺相連，方便乘客到達站臺。
新火車站站前景觀廣場分為主集散廣場區、過渡引導廣場區和濱水休閑區，總面積近4萬平方米，比原站前廣場高出1倍。主集散廣場面積約20000平方米，直通主站房和地鐵出入口，快速連接停車場，以大面積鋪裝為主，兩側種植花草樹木。過渡引導區中間綠地下沈，擺放各種景觀石，兩側伴有雪松樹。湖邊親水休閑區建起了“親水平臺”。玄武湖中心有壹個水柱高達138米的“超級”噴泉，噴水速度超過1秒，伸手觸摸碧波蕩漾的湖水就能感受到江南水鄉的柔和。
現代服務設施必須有與之相適應的人性化服務措施，實現軟硬件兼容，構建和諧的旅客出行環境。以新火車站開通為契機，南京火車站全體幹部職工在轉變服務理念、提高服務技能、完善服務設施、創新服務品牌、完善服務機制等方面下大力氣，以嶄新的姿態迎接中外遊客。
車站新設置了自動咨詢機、自動存包機、ATM機和手機快充設備，優化擴建了信息中心平臺，集中在壹個電話平臺(8582222)上辦理查詢、訂票、送票等綜合服務，為旅客出行提供了諸多便利。針對特殊旅客，車站設置了殘疾人專用售票窗口、緊急售票窗口、雙語窗口和團體窗口，以及突發疾病旅客醫療服務點和專門為商旅旅客提供的貴賓室。
同時，該站著力打造“158”工作室系列服務品牌，提供“三個五”服務，即“五免費”:免費行李搬運、免費日用藥品、免費使用文化娛樂用品、免費使用針線、鞋油、鞋刷、免費使用助殘車、擔架；“五代”:買票補票、送殘疾旅客上船、購買旅行用品、電臺尋人、代打電話；“五席”:訪席、送開水到席、解難到席、補票到席、簽到。工作室的工作人員要統壹著裝，規範服務，做到“三知三有”，即知道位置，知道去向，知道困難，有登記，有服務，有交接。同時，“158”工作室作為上海鐵路局的網絡化品牌服務，還可以加強與其他兄弟車站的聯系，為重點旅客提供延伸服務。