东口（正门），属于不知火町的范围内，西铁的车站地址设于西口，属于久保田町的范围。
车站构造.大牟田是一个全站皆位于地面的平面车站，在属于JR的部分设有两座侧式月台共三条路线，而在西铁的部分，因为是路线终点站，因此配置了三座港湾式月台。在车站出口部分，JR设有东口与西口两个检票口，而西铁则只有在西侧设检票口。检票口内的JR与西铁区域互不相通，因此假如要在大牟田转车，必须要先走出一家公司的月台区之后，重新购票进入另一家公司的月台区。除了客运业务外，在大牟田车站的东侧之南口位置