站有目黑线与大井町线停靠，是两条路线的转乘站。目黑线的车站编号是MG06、大井町线是OM08。另外，大冈山是目黑区的町名（此站位于大田区与目黑区的区界，站内有部分属目黑区大冈山二丁目）。
车站结构.车站为2面4线岛式月台地下车站，外侧线路由目黑线使用，内侧线路由大井町线使用。日吉方向与沟之口方向、大井町方向与目黑方向可在同月台转乘。另外，奥泽、绿丘方向有转乘用地面连络通道。目黑线月台设有防止乘客跌落轨道的月台门。大井町线的北千束方向设有一条拖上线，东横线、目黑线、东急多摩