上海虹桥火车站位于上海市闵行区，是京沪高速铁路的终点站，是上海虹桥综合交通枢纽的重要组成部分，与其下方的地铁虹桥西站合建，东部通过高架连廊与虹桥磁悬浮站相连。站房为集地铁轨道交通、普速与高速铁路等于一体的综合性交通枢纽建筑。
站房平面呈长方形（409.7m×162.0m），地下3层，地上2层。其中地下层3（-29.11m）和地下层2（-20.67m）为地铁站台层和站厅层；地下层1（-11.70m）为铁路与地铁共用的地下进出站大厅、大通道及候车室、售票室等；地上层1（-2.55m）为铁路站台层（轨道层）；层1夹层（6.50m）为设备层；地上层2（10.00m）为虹桥火车站的高架候车厅、售票厅；层2一夹层（15.95m）为办公用房；层2二夹层（21.95m）为商业用房。其中地铁部分建筑面积为111647.6 m2，高铁部分建筑面积为269005.6 m2。
