为适应青藏铁路西格二线和兰新铁路第二双线建成运营后的需要，西宁火车站将改造成重要的客运枢纽车站，并集多种交通集散、城市景观展示、综合商务开发为一体的综合性现代化交通商务中心。
新建西宁站结合兰新第二双线引入在原站址上进行改建，站区南北长330米，东西1100米，车场规模9 个站台17个站台面21条到发线（含正线），站房最高聚集人数12000人，车场建设总面积约13万平方米，站房建筑总面积6万平方米，无站台柱雨棚约 7.2万平方米，出站通道6882平方米。
新建西宁站包括站房、客专车场、普速车场三部分，站区整体按一横一纵的T字形轴线进行规划。其中站房由线侧站房、高架站房和站台风雨棚组成；普速车场位于南侧，设3个站台5个站台面7条到发线（含2条不靠站台正线）；客专车场位于北侧，设6个站台12 个站台面14条到发线（含2条不靠站台正线）。
为了保证西宁新站工程建设按期完工，青藏铁路公司西宁站枢纽改造工程建设指挥部组织开展五个阶段的工程建设。具体安排是：第一阶段（2010年10月20日至2011年3月10日）西宁西站过渡工程建设，确保3月初客站过渡到西站；第二阶段（2011年6 月底前）施工准备及征地拆迁工作，平行开展线侧站房和高速区高架站房和站台雨棚施工；第三阶段（2011年12月底前）平行施工线侧站房、高速区高架站房、普速区高架站房及站台雨棚和高速区钢结构安装工作，确保站内列车同行线路和作业线路的过渡；第四阶段（2012年6月底前）平行施工线侧站房和高架站房、普速站场的钢结构和站台雨棚、高速区钢结构和装饰安装工作，确保普速车场具备列车通行和作业线路使用条件；第五阶段（2013年3月底前）平行施工站房装饰装修及安装、站场雨棚及站台面装饰，使整个工程具备联调联试条件，组织整个站房及车场工作的联合调试和竣工验收，使整个工程达到开通运营条件。
