重庆西站整体造型体现“英雄之城”概念，流动曲线形态的站房，表达的是两江汇聚的形象；而以岩石和江水刚柔相济的建造外观，则体现重庆“两江汇聚潮头涌”的气势，展现重庆“红岩浪漫英雄城”的革命气概和历史。
截至2018年1月，重庆西站站房主体南北面宽276米，东西进深455米，高架候车室长度为335.4米，站房总高度38.40米，檐口标高33米；建筑面积为119944平方米，无柱雨棚投影面积81108平方米，其中出站（地下）层31710平方米，站台层15610平方米，高架层71270平方米。
重庆西站设计聚集有中国“三最”：一是雨棚设计，一个采用清水混凝土预应力结构，为无站台柱清水混凝土雨棚设计，安全性能更高；二是商业平台，将旅客出站楼梯的上层空间和既有商业的夹层结合，扩大了商业面积；三是站房设计，采用182米大跨度组合拱结构支撑体系，既满足了立面的通透、采光要求，又解决了结构上的技术难题。此外，重庆西站出站通道还设有4部电动平步道，是中国高铁站中设置电动平步道。
重庆西站采用高架候车模式，站房设计采用上进下出为主、下进下出为辅的进出站方式。
站房共有五层，采用“综合交通、立体布局”的方式。
其中，地面二层（1F、2F层）为铁路主站房候车厅，地面层中间设置铁路站台、售票大厅和进站大厅。站台前设置站前广场，广场两侧设置长途汽车发车场、公交首末站及公交停靠站。在候车大厅内，设有22个检票口，均安装自动检票进站闸机。此外，候车大厅内还设有二楼夹层为商业区。站房分进站大厅东、南、北3个方向进站口，在东门左右两侧各设一个售票厅，可现场窗口购票或通过取票机办理网购取票；共设有9个取票处，46个人工售票窗口、75台自助售票机。
地下负一、负二层（B1、B2层），为站台层、出站层，东广场地面与站台层持平，中间设置铁路客流集散大厅、轨道票厅。公共换乘区（轨道区域、出租车区域），两层共配有2630个社会停车位。
地下负三层（B3层）为重庆轨道交通环线以及重庆轨道交通5号线区域；
地下负四层（B4层）为重庆轨道交通12号线区域。
原重庆西站站址位于重庆市九龙坡区中梁山西铁二村，原名人和场站，始建于1979年，离小南海站12公里，为五等站，不办理客运营业；截至2014年8月，原重庆西站仅办理混装货物发到。
2010年8月23日，重庆市人民政府第79次常务会初步通过了《重庆西站设计方案》，将重庆西站定位为重庆对外的又一主要门户枢纽以及综合铁路车站，以铁路为主，集汽车、公交等多种交通方式于一体的综合交通枢纽。
2013年5月22日，重庆市发改委官网信息显示：新重庆西站将在既有重庆东站站址上新建，位于沙坪坝区上桥张家湾32号，其距离重庆站12公里、重庆北站17公里；东临凤中路，西靠中梁山山脉，南望华岩风景区，北临于渝昆高速成渝段。
2014年12月9日，重庆西站项目部正式成立。
2014年12月31日，重庆西站铁路综合交通枢纽站房正式动工开建。
2018年1月25日，重庆西站一期建设完毕并投入使用。
2018年2月，重庆西站到重庆北站开通两对直达往返动车。同月，重庆西站开通至四公里综合换乘枢纽免费接驳车，乘客在西站汽车站购票后凭票乘坐。
2018年6月5日，重庆西站新增互联网订餐服务。
自助购票
截至2018年1月，重庆西站在进站大厅的东门左右两侧各设一个售票厅，共设有75台自助售（取）票机。
便民设施
截至2018年1月，重庆西站站房及枢纽均设有母婴室，母婴室内设有洗漱台，空调以及婴儿设施，同时还设置了紧急求助按钮；站房、西站枢纽共有27个卫生间，并设置残疾人专用卫生间21个；停车场一期建设有35个残疾人专用停车位，28台无障碍直升电梯。此外，西站地区还设立了9个信号基站，布置信号点位254个，保障网络信号覆盖。
客运流量
2018年1月25日至2018年5月5日，重庆西站投用百日，日均开行旅客列车59.5对，日均到发旅客6-8万人次，到发旅客总量已达640万人；其中，送出旅客317万人，到达旅客323万人。
