兰州西站站房设计融入丝路飞天文化，建筑风格兼有中原传统文化和西域风情特色，恢宏气派、流动飘逸。
截至2014年12月26日，兰州西站总建筑面积约26万平方米，其中计入站房工程的总建筑面积12万平方米，建筑总度高度39.55米。
截至2014年12月26日，兰州西站站房分为高架候车层、站台层、出站层三层，局部设夹层。功能格局为“南北地上进站、高架候车、地下出站”，旅客流线模式为“上进下出，南北进站，东西出站”。
高架候车层为地上二层，其主要功能为候车、商务休闲。候车大厅东西宽90米，南北长370米，整体面积达到4.4万平方米，东西两侧有A、B进站口各24个，旅客可沿着东西两侧的进站通道直达站台。
站台层为地上一层，其主要功能为乘车集散区域。这一层有售票大厅、实名验票、进站安检等服务设施。动车车票主要通过站房内各自助售票机和网络发售。
出站层为地下一层，出站旅客从站台通过南北两个出口出站，这一层包括公交车场、公共换乘区、走道及商业开发区。
兰州西站是集高铁、城际、地铁、长途客运、公交、出租和社会车辆等多种交通方式并存的综合交通枢纽，具备城市交通核心、枢纽经济综合体、高商业投资潜力等多重价值，成为兰州经济发展的第二中心，对促进城市规划和区域内综合交通体系的完善，实现兰州市由单中心城市向多中心城市的转变，带动城市经济快速发展和提升甘肃省区域经济发展水平都具有重要意义。 （新华网 评）
公交线路
兰州公交1路
兰州车站-兰州西站
05:40-23:30
1元
兰州公交5路
兰州西站-市三医院
06:00-23:00
1元
兰州公交18路
省农大北门-五泉广场
06:20-20:30
1元
兰州公交31路
兰州西站-兰州车站
06:20-23:00
1元
兰州公交35路
欣大百货-兰州西站
06:10-22:40
1元
兰州公交50路
西关什字-西固枢纽站
06:10-22:00
2元
原兰州西站建于1953年，是陇海铁路的终点，兰新铁路的起点。
1969年，原兰州西站建成单向二级四场。
1984年，原兰州西站完成电气化改造。
1993年，原兰州西站升级为特等货运站，甘肃二级陆路口岸。
2009年，原兰州西站货场被确定为新兰州西站建设用地。
2013年3月9日起，为配合新兰州西站的建设，原兰州西站停止办理客运业务，进行施工改造，只服务沙井驿方向的职工通勤。
2014年3月24日，兰州西站主体工程竣工。
2014年12月10日，兰州西站北广场东区临时停车场投用。
2014年12月26日，兰州西站正式通车。
2015年9月29日，兰州西站北侧西津西路下立交通车。
2015年9月30日，兰中城际铁路全线通车运营，其中兰州西站始发5个车次。
2016年1月5日，兰州西站北广场西区临时停车场投用，东区临时停车场开始拆除。
2016年8月22日，兰州西站北广场主体工程封顶。
2017年7月1日，兰州西站北广场部分、东公交场站向社会开放。
2017年10月1日，兰州西站北广场全部向社会开放。
截至2014年12月26日，兰州西站按一站两场布置，总规模13台28线，由北至南分别为普速和城际场、高速场，其中普速场为改建陇海铁路、兰新铁路以及兰中城际铁路贯通，规模为5台11线，其中西端咽喉4条到发线分上、下行与改建兰新铁路连通，高速场为徐兰高速铁路与兰新高速铁路贯通，总规模为8台17线。
自助购票
截至2014年12月26日，兰州西站有48台自助取售票机（其中自动售票机40台，自助取票机8台）。
便民设施
截至2014年12月26日，兰州西站共设有127部电梯，为旅客乘降提供便利，其中扶梯80部、直梯47部。同时，兰州西站设有旅客求助终端66个，自助查询机27个。
在兰州西站的卫生间设有更衣室，可以满足旅客更换衣物要求。针对老幼病残旅客需求，兰州西站设有无障碍卫生间。
在兰州西站候车区高架层设有商业区，可以满足旅客金融、就餐、购物等需求。
客运流量
2014年12月26日至2015年1月26日，兰州西站累计发送旅客10.4万人次，日均发送3366人次，其中2015年1月18日发送旅客达到4389人次。
2017年7月9日，宝兰高速铁路（今徐兰高速铁路宝兰段）开通运营后，兰州西站日均发送旅客2.5万余人；在7月9日至17日的9天时间里，兰州西站共发送旅客23.12万人次。
2018年7月14日，兰州西站的日客流量是5.4万余人次；同年7月15日，兰州西站的日客流量是5万余人次。
