西站站位于红桥区天津西站南广场（Z2线西站主体位置暂不明）。中铁二十三局七公司联合体（由中国铁道建筑集团有限公司、中铁建华北投资发展有限公司、中铁十六局集团、中车唐山机车车辆有限公司组成）负责运营1号线，天津轨道交通运营集团有限公司负责运营6号线，中铁（天津）轨道交通投资建设有限公司负责运营4号线。

西站设南、北两处风道，并设地面风亭两座。站厅及1号线站台位于地下一层，为侧式站台，站台宽度6.0米，并设有半高安全门。6号线站台位于地下二层，为岛式站台，设有全高式屏蔽门。1号线乘客如需在本站换向，需通过6号线站台，由于洛阳轨道交通4号线预留站台距1号线站台较远，两站台处于6号线站台首尾两端，导致6号线站台较普通站台稍长，且为不对称设计，因此1号线换向通道不经过6号线候车区。

西站站厅位于地下一层，付费区设有2组楼梯连接地下二层换向通道，非付费区亦设有自动扶梯8组及楼梯4组连接地面各出口。西站站厅内设有地铁客服中心，可为乘客提供人工购票、天津城市卡及地铁储值卡的发售充值、失物招领等服务。另外，站厅内还设有自动售票机、验票机、深圳发展银行自动取款机等自助服务设施。

西站地下一层为侧式站台，站台宽度6.0米，并设有半高安全门。地下二层为换向通道和已开通的重庆轨道交通6号线，方便乘客来往于两侧站台之间。

西站共设5个出口（其中一个暂不开放），各出口及周围设施如下所示：

其中B2出口与西站南广场地下枢纽直接相通。另外，西站还设有一部可供残障人士使用的电梯，可直接往返于站厅付费区和地面之间。

西站公交站（地铁除B1、C、D出入口外）。

• 10：西站公交站→引河北里公交站

• 15：乌江北里→西站公交站

• 24：西站公交站→天津站

• 31：西站公交站→中北公交站

• 52：西站公交站→体育中心公交站

• 153：西站公交站→杨柳青公交站

• 158：西站公交站→港西公交站

• 161：西站公交站→港东三道公交站

• 168：西站公交站→陈寨庄

• 169：西站公交站→太沙路公交站

• 176：西站公交站→港东三道公交站

• 469：西站公交站→江洼口

• 588：西站公交站→颖华小区

• 601：西站公交站→杨柳青镇农场生活区

• 635：方山道公交站→西站公交站

• 651：西站公交站→科技大学西院

• 661：西站公交站→红光农场

• 687：西站公交站→精武镇公交站

• 746：西站公交站→王庆坨镇公交站

• 806：西站公交站→智达道公交站

• 810：西站公交站→柴楼新庄园公交站

• 829：西站公交站→理工大学主校区

• 910：西站公交站→天津公交新能源基地公交站

• 通勤651：西站公交站→科技大学西院

西站南广场东（南运河北路）。

• 631：水木天成公交站→双马公交站

• 639西线：和苑公交站→天津站

• 824：天津站公交站→天安数码城

• 859：水道公交站→本溪路公交站

• 861：登州里→西关西

• 952：津门湖公交站→龙门东道公交站

• 962：辰兴路公交站→第六大道公交站

大丰西胡同（南运河北路）。

• 15：乌江北里→西站公交站

• 37：辰兴路公交站→中心公园

• 635：方山道公交站→西站公交站

• 657：泗水道公交站→中嘉东道

• 824：天津站公交站→天安数码城

• 852：川府新村公交站→玉琢里

• 859：浯水道公交站→本溪路公交站

西站北广场（西站北广场地下）。

• 503：西站北广场→东海路轻轨站

• 652北线：西站北广场→米立方海世界公交站

• 652快线：西站北广场→三号院

该站为目前建设中的天津地铁4号线车站，4号线站台结构已经在建设时预留，建成后本站将成为三线换乘车站，三条线路呈“H”形布置，1号线与4号线站台平行设置于6号线站台首尾两端。