上海火车站轨道交通站台位于上海闸北区上海火车站南广场地底及北广场地面,为1、3、4号线站台。
其中,1号线站厅位于南广场,铁路上海站东南出口设有通往1号线站厅的快速进站口,乘客在经过铁路出站闸机后无需再次安检,可直接购买地铁车票并进站。
3号线、4号线车站位于铁路站场的东北侧,路轨平行于京沪铁路。在站厅西侧设有未编号的入口与上海站西北出口、上海长途客运总站连接;东侧设有一个未编号的出站通道。