虎门站为3层结构，一楼是售票厅、二楼是站厅层，三楼是站台层。其中一、二楼位于铁路桥下，回三楼站台则位于铁答路桥上，为高架雨棚。据悉，站房建筑面积1万余平方米，顶部为站台和6车道的火车轨道。站台雨棚建筑面积近3万平方米。站台离地面超过22米，雨棚最高点接近40米，被称为“空中火车站”。