北京南站坐落于宣武区、崇文区及丰台区交界处，南二环路、南三环路、马家堡东路、马家堡西路之间，凉水河北侧。途经北京南站铁路线包括：京沪铁路、京广铁路、丰沙铁路和京原铁路。除此之外，在京津城际铁路以及京沪高速铁路，亦以该站为终点站。
北京南站现为特等站。北京南站作为京津城际轨道交通的起点站，东端衔接京津城际轨道交通和北京站，西端衔接京沪客运专线、北京动车段与京山铁路、永丰铁路，成为集普通铁路、高速铁路、市郊铁路、城市轨道交通与公交、出租等市政交通设施于一体的大型综合交通枢纽站。是中国首座高标准现代化的客运专线大型客站。完成时成为中国乃至亚洲第一大火车站，有“亚洲第一站”之称。
改造后的北京南站2008年8月正式重新开通运行的北京南站占地面积49.92万平方米，建筑面积42万平方米。主站房建筑面积31万平方米，建筑地上两层，地下三层。从上到下依次为，高架候车厅以及配合的高架环形车道、站台轨道层、换乘大厅、地铁4号线、地铁14号线。预计2015年北京南站的年运量超过1.5亿人次。到2020年南站运量每年超过1.9亿人次。
北京南站建筑形态为椭圆形车站主体为钢结构，分为主站房、雨篷两部分。主站房为双曲穹顶，最高点40米，檐口高度20米，主站房以天坛鸟瞰效果为基本形状，中间设有3个层次，隐喻中国皇家建筑的层次感和地位。两侧雨篷为悬索形结构，最高点31.5米，檐口高度16.5米。雨篷钢结构采用了A形塔架支撑体系、悬垂梁结构等多项施工技术。椭圆形中央站房屋顶和98000平方米的两侧雨篷主要材料为银色的金属铝板。主站房雨篷与站台北京南站整个钢结构总用钢量为6.5万吨。
北京南站突出环保、节能等理念，在众多大型火车站中首次采用太阳能发电。新建成在高架候车亭屋顶中央采光带，将设置太阳能光电板，总功率为350千瓦，太阳能发电系统将在白天开启，辅助解决车站用电问题。北京南站利用城市原生污水冬季水温高于大气温度、夏季水温低于大气温度的特点，冬季从污水取热供暖，夏季排热制冷。
