株洲站始建於1904年,先後於1911年、1937年、1975年進行了站房擴建、重建或遷址重建等工程,於1975年新修建株洲新客站,於1981年竣工投用。
株洲站建築總面積為15520平方米,站房壹樓、二樓分別有4個候車室,面積10032平方米,售票廳面積439平方米,最大開窗數為15個,設計最高旅客集結量為3200人。
株洲是“十字型”國家級鐵路樞紐,和鄭州並稱“北鄭南株”。市域內主要有株洲站、醴陵站、株洲北站、株洲西站、醴陵東站、長株潭城際鐵路株洲站。2014年7月1日建成通車的吉衡鐵路在株洲南3縣設有攸縣南站、茶陵南站、炎陵站3個客運火車站。