苏州站站房建筑面积为54000平方米，采用线上高架候车结构，包括南北两个站房和高架站房，并在北站房设置站前高架和落客平台。为了实现旅客不出站就可完成与轨道交通、公交车、出租车等交通工具的便捷换乘，苏州站在设计上体现了“以人为本，以流为主”的理念。
苏州站候车厅架空设在16条铁路线上方，乘客乘坐扶梯便可“空降”到站台，站台上没有一根柱子，特殊情况下汽车可直接开到站台上。内部设计运用了一系列新技术、新材料、新设备：大量使用声屏障、吸声材料用以降低噪音，室内空调热源采用地热，应用自动售检票系统。
苏州站采用汽车客流上进下出、步行客流平进下出、地铁客流下进下出的进出站方式。站房主体为地上两层、地下一层，地下二三层则为苏州轨道交通2号线和4号线苏州火车站站点，两线呈T型布局，以便与国铁互相换乘。社会车辆、公交车、出租车可在苏州站实现换乘。
苏州站的高架层高8.70米，候车大厅内部高度为15米，南北站房相连，普通列车旅客与城际列车旅客使用同一个的候车区。候车区分为中央通道、等候式候车区和通过式候车区。候车大厅的室内景观体现了苏州小桥流水的特色。苏州站的候车区分为上下两层，一层的A1、A2候车区供下行上海方向始发列车使用，连接12站台；二层是南京方向、非始发上海方向的城际列车和普速列车候车区。其中B3检票口位于站房西北侧，供非始发上海方向的城际列车使用；位于站房东北侧的B4检票口供往南京方向的城际列车使用；位于站房南侧的B9、B10检票口普速列车以及途经京沪铁路的既有线动车组列车使用；此外，站房西南侧还设有B12检票口，平日一般不使用。
苏州站的站台层设有12座站台面，其中1-7站台是普速列车站台，8-12站台是城际列车站台。北站房广厅室内高度达三层，而南站房广厅依托广场设计成面朝苏州古城的半开放式结构。本层由基本车站台候车室、售票厅、贵宾候车室、行包房和其他车站管理用房。站台上无站台柱雨棚覆盖所有站台，旅客在站台上无需打伞。
苏州站的地下出站层位于地下11.55米，站房中心线上设置的商业服务用房连接南北广场的下沉空间。此通道左右各有一条出站通道，其中一条在淡季时可用作快速进站通道。中央地下通廊可通往下层的地铁的进站口，还可前往南北地下停车场。
苏州站实现了旅客不出站就可完成与轨道交通、公交车、出租车等交通工具的便捷换乘，是苏州的现代化大型交通枢纽。
1906年（光绪三十二年）5月25日，苏州举行火车站建成通车典礼，并将站名定为苏州站，当时车站面积仅有205平方米，站台仅有2座。
1936年5月，苏州站改称吴县站。
1937年8月13日，淞沪会战爆发，沪宁线中断，沪宁间列车被迫绕行沪杭线、苏嘉线。吴县站也受到日军轰炸，一半以上的建筑受损。
1937年11月，吴县站被日军侵占，同年12月车站改称苏州驿。
1940年8月16日，“苏州驿”的复建工程开工，日军将车站正门方厅上再建一层，其上设置炮眼，成为一座碉堡，此工程于次年6月6日完成。
1945年9月，原国民政府交通部接管车站，恢复吴县站站名。
1946年，京沪区铁路局扩建车站，将原来的东面出口改造为三、四等车旅客候车室，另外新建售票处1座，车站面积增加到385平方米。
1946年3月1日，吴县站恢复苏州站原名。
1958年8月，苏州火车站开始了建成以来的第二次大规模扩建，新建的广场面积12138平方米。
1976年，由于难以适应客货运量日益增长的需要，苏州站站房开始重建，新建的站房按照一等站规模建造，占地6800平方米，并具有苏州园林建筑特色。
1982年6月1日，经过第三次改造的主体建筑面积为6411.28平方米的苏州火车站新客站建成启用，并正式升格为客货一等站，该站采用江南特色的建筑风格，被评为当年苏州最优秀的建筑。
2006年6月8日，由于苏州站的规模已经不能适应苏州经济的发展，苏州市政府启动苏州火车站地区综合改造工程，工程总投资120亿元。
2007年11月28日，苏州站站房开始改造，工程概算总额23.23亿元，由铁道部和苏州市政府共同出资建设。改造升级后的新苏州火车站属特大型客运站，设有京沪普速车场和沪宁城际车场，站场规模从原先的3个站台5条到发线扩大到7个站台16条到发线。
2010年7月1日，苏州站北站房及北广场投入使用。同年8月6日，南站房及南广场改造正式开工。
2013年2月5日，苏州站南广场投入使用。同年3月26日，苏州站南站房投入使用，历时5年多的苏州站改造工程结束。
2017年4月，苏州站人脸识别刷脸进站系统测试运行。
2020年6月20日起，苏州站实施电子客票。
截至2013年3月，苏州站设7台16线，所有站台都是高站台，与D字头、城市地铁的上车模式一样。其中，京沪铁路普通列车占用4台9线，沪宁城际铁路列车占用3台7线。
自助购票
苏州站的车站售票窗口、自助售票机全部开通支付宝微信扫码支付，在售票处、进站口、服务台等地张贴余票查询二维码，进一步提升旅客自助服务的便捷程度。
便民设施
无障碍设施
截至2010年7月，苏州站设置自动扶梯44部，无障碍电梯10部，候车室、售票厅、行李房均设有无障碍扶手。
公安制证
车站售票厅设置了铁路公安制证窗口，为无法出示有效身份证件购票的旅客办理临时身份证明。
商业设施
商业设施主要位于苏州站的地下出站层。
客运流量
1997年，苏州站发送旅客652万人次。
2007年，苏州站发送旅客1594万人次。
2014年5月1日，苏州站发送客流量为17.3万人次。
2014年暑运，苏州站日发送旅客已超12万人次。
2015年5月1日，苏州站发送客流量为19.9万人次，同比上升约15%。
2016年5月1日，苏州站发送旅客20万人次，客流创新高。
2016年4月29日至5月2日，苏州站发送旅客41.1万人，同比增长4.4%。
2018年春运于3月12日落幕。春运期间，苏州站完成旅客发送440.04万人次，日均11万人次，同比增长5.6%；公路客运总量1415.41万人次，同比下降10.71%。
轨道交通
苏州轨道交通2号线与苏州轨道交通4号线在苏州站内设置换乘站，名为苏州火车站站，共有6个出入口，分布于火车站地下一层（到达层）以及站房北侧地面。
公交线路
截至2017年11月，铁路苏州站配套市内公交共有站点7个，51条线路，具体如下：
站名
具体位置
公交车次
苏州站北广场公交枢纽
北广场东侧室内地面
1路、26路、38路、83路、119路、178路、202路、快线2号、快线5号、快线6号、游1北、游4、游4长线
夜间公交：夜1、夜2、夜3、夜5、202夜线
苏州站北广场
苏站路锦芳路口东侧
8路、10路东/西、522路、529路、879路、923路、游1南、游5南/北
北广场汽车客运站
苏站路江坤路口西侧
8路、10路东/西、522路、529路、879路、923路、游5南/北
苏州站北广场西公交枢纽
苏站路广济北路口东南角
19路、33路、161路区间、166路、219路、827路、925路、9026路
苏州站南广场
南广场地下一层北环辅路隧道内
6路、7路、40路东/西、44路、64路、81路、85路、85路大站车、316路、游2、快线8号
苏州站南广场公交枢纽
南广场西侧地面
69路、69路区间、502路、502路大站车、快线3号、游3
苏州火车站（北广场客运站）
北广场西侧北广场客运站内
91路
长途汽车
苏州站北广场西侧建有苏州综合客运枢纽北广场汽车客运站（非苏州汽车北站），苏州北广场汽车客运站于2011年1月15日正式投入运营，站内设有旅游集散中心，提供车票景点一站式服务。
主营线路
常熟、盛泽、太仓、同里、常熟、湖州、常熟南站、昆山南站、南通、张家港、嘉兴中心站、织里、千灯、昆山周庄、嘉善、无锡、太仓、崇福、嘉兴北、杭州北站、崇福、菱湖。
出租汽车
苏州站北广场的出租车在地下一层，出站以后往北走右转上夹层等待。苏州站南广场在出站后向南侧走，在地下乘车，南北广场出租车可以通过地下联络通道相互调剂，旅客需要乘坐出租车可关注现场的标示。
“姑苏之窗”雷锋服务站
苏州站在候车室正中央设立“姑苏之窗”雷锋服务站，用于服务重点旅客、解答旅客问询、处理遗失物品22件、接收路局客服中心12306转来的特殊重点旅客预约工单。
刷脸进站
苏州站在北一楼进站口设置了两个特殊的进站通道，旅客经过时可以“刷脸”进站。与人工通道进站相比，“刷脸”进站的速度一般只需要三至六秒。“刷脸”进站通道的自动检票闸机右侧安装一枚摄像头，旅客走近机器后，摄像头会锁定旅客面部信息，与其身份证芯片内的照片进行比对，票证信息相符、人脸与证件照比对相符的情况下，闸机会自动放行。
截至2017年4月，“刷脸”进站还处在测试运行阶段。
国庆服务
2019年国庆期间，苏州站为旅客提供手机充电、针线缝补、雨具租赁等服务。
