站名由来.站名取自于本地地名。地名一说是取自近邻的，另一说是附近有小山而得名。开业当时为「小山站」，为了避免与东北本线小山站混淆（但两站念法不同），套上旧国名「武藏」为「武藏小山站」。
车站结构.本站为岛式月台2面4线的地下车站。目黑侧设有单渡线。目黑线在2006年9月25日起开始运行急行列车。此时本站下行全日、上行早晚尖峰时段实施缓急接续。午间的上行列车不实施缓急接续。2008年6月22日，目黑线延伸至日吉，目黑线增加急行班次并取消午间的目黑折返各站停车班次，本站上