设计理念
湛江西站作为城市的门户与建筑地标，建筑设计既考虑历史文化的传承，也体现出沿海城市的鲜明特点与现代发展的时代气息。设计创意来源于雷州半岛古代祭雷活动的“雷州换鼓”，“仿雷州铜鼓为形，取鼓声阵阵为意”是建筑立面设计的出发点。同时，结合沿海城市“蓝天白云、海浪海鸟”的城市印象，将端庄舒展的曲线屋面，以及波浪的线条巧妙地融合，并采用大面积玻璃幕墙与白色主色调，让建筑与城市更和谐统一。
截至2018年7月，湛江西站占地面积476亩，站房总建筑面积2.5万平方米，建筑高度24米。配套15米宽旅客进站天桥一座，12米宽旅客出站地道一座。长途汽车客运站用地面积2.7万平方米，公交车首末站用地面积2.16万平方米，出租车停车场用地面积0.5万平方米，车位150个；私家车停车场用地面积1.6万平方米，车位569个。
整体布局
截至2018年7月，湛江西站站房共有3层，局部设置夹层，其中2、3楼为候车厅出发站台，1楼为到达旅客站台，为钢混结构，屋盖为网架结构，站房一层候车厅与高架车道、高架景观广场平接，旅客出站地道与停车场平接。站前广场位于疏港大道以西，高铁湛江西站站房以东，北侧为高架引桥右匝道桥，南侧为高架引桥左匝道桥，除了可供乘客走动、休息的广场地面及景观绿化之外，还有出租车候车区、私家车停车区等。
湛江西站的开通，开启了湛江出行新版图。高铁开通后，湛江和粤港澳大湾区内各大城市联系更加紧密，进入“3小时生活圈”。（南方日报 评）
湛江西站充分发挥高铁的地面交通快速外联作用，促进多种运输方式的有机结合，强化湛江西站、西城新区与湛江中心城区的快捷联系，构建湛江市高效流畅的内外交通体系，推动湛江国家公路、铁路运输枢纽建设，对拓展城市发展空间，巩固湛江作为粤西中心城市的地位，加快建设环北部湾中心城市具有十分重要的作用。（湛江晚报 评）
1999年，旧湛江西站建成。
2013年9月24日，旧湛江西站完成改造并投入使用。
2016年12月20日，湛江西站枢纽配套工程正式开工建设。
2017年5月25日，站房开工；7月6日，湛江西站桩基础施工完成；8月24日，湛江西站站房完成基础底板施工；9月25日，站房主体结构施工完成；10月19日，湛江西站站房工程主体结构全部完成；12月1日，站前广场开工；12月5日，屋面钢网架安装完成。
2018年2月13日，湛江西站站前广场暗渠完成；3月25日，湛江西站站前广场土方完成；7月1日，湛江西站正式投入运营，旧湛江西站停止办理客运业务，保留货运业务。
截至2018年7月，湛江西站站场规模为3台7线，其中预留1台2线；途经线路为江湛铁路、湛江东海岛铁路。
自助购票
截至2018年7月，湛江西站共设6台自助售票机和6台自助取票机；其中一楼候车大厅南面的售票厅内装有3台自动售票机和3台自动取票机，二楼大厅也各有3台自动售票机和自助取票机。
便民设施
临时厕所
截至2018年8月，湛江西站站外北侧增设了10组临时厕所。
人脸识别
湛江西站设有人脸识别系统，旅客通过人脸识别系统，完成实名制验证的过程。旅客购票后可以使用二代身份证和车票，按照系统提示的方式进行自助验证。
客运流量
2018年7月1日到7月31日，湛江西站总共发送旅客208990人次，到达旅客195820人次，日均发送旅客6700多人次。其中，湛江西站单日最高发送旅客达1万人次。
2019年6月7日至6月9日端午期间，湛江西站共发送旅客33433人次，其中6月9日旅客发送量为17576人次。
客运线路
在湛江西站右侧新建一个临时汽车客运站。
临时汽车客运站开业前期共投入98台客运班车运营，班车线路覆盖海口、三亚、海安、徐闻、廉江、吴川、雷州、遂溪等地区，暂时安排以下班线营运：1、麻章至遂溪；2、湛江至廉江；3、湛江至吴川；4、湛江至雷州；5、湛江至徐闻、海安；6、湛江至三亚；7、麻章至太平；8、东海至遂溪；9、东海至廉江。
根据国家发展和改革委员会2016年7月13日发布的《中长期铁路规划》及2016年12月21日《湛江晚报》关于《湛江高铁西站枢纽配套工程项目昨开工》的报道，湛江西站将有5条高铁线路在此汇聚，并将湛江西站打造成为区域性高铁枢纽中心。
