西安北站设计风格取意于唐代大明宫含元殿，体现了“唐风汉韵，盛世华章”的建筑理念，是古都西安地标性建筑之一。室内以灰色和白色等浅色调为主，颇能体现西安古城风貌，营造了一种安静的氛围。
西安北站站房采用高架候车、线下出站的布局，旅客流线采用“上进下出”的集散方式，保证了旅客集散方便快捷。社会车辆、出租车及公交车的进出站流线清晰，进站客流和出站客流互不干扰、立体分离，具有现代化车站公交化、机场化的特点。
西安北站是西安市最大的地标性建筑，是集铁路、公路、城市交通于一体的现代化大型铁路客运车站，与地铁、公交、出租车、私家车、长途汽车等交通工具实现了“零换乘”。
