2003年12月1日に自動改札機を初導入。既に自動改札機が普及していたJR九州線（小倉方面）の乗客を想定したものである。2011年3月5日より、JR九州線（小倉方面）に限りSUGOCAエリアに含まれる。SUGOCAチャージ機が改札内に存在する一方、JR西日本（ICOCA事業者）が（旅客）駅業務全般を行っていることや、下関駅周辺のJR西日本エリア（山陽本線（南岩国駅以西）・山陰本線（出雲市駅以西）・宇部線・小野田線など）がICOCAを導入していない関係で、出札口・券売機でのSUGOCA・ICOCA取扱は行わない（精算窓口で不足額の現金処理のみ対応する）。ICOCAエリアにおいてICカードの履歴を印字した場合、当駅乗下車に限り、事業者名ではなく駅名が印字される。JR西日本系列の店舗・自動販売機（セブンイレブンハートイン、自動販売機）およびyoumeマートではICOCA電子マネーを導入している。
振鈴（しんれい）は、明治時代後期に駅で列車の発車の際に使われていた大型の鈴である。下関駅の振鈴は1901年の開業から代々引き継がれており、手振りの振鈴が現存するのは当駅だけとなっていた。先述どおり、放火で当駅舎が焼損し、振鈴も行方不明となっていたが、3日後の1月10日にがれきの下から発見された。木製の箱や取っ手は焼失、金属製の部分はすすで黒こげになっていたものの、音色はそのまま残されていた。焼けた部分は、三角屋根の焼け残った柱の一部を切り出して加工・修復し、事件の資料として保管されている。2011年6月1日には、「電化50周年記念列車」発車の際に駅長により鳴らされた。2015年3月、駅のリニューアル1周年にあわせ、レプリカが東西連絡通路に設置された。
歴史節にもあるように、1942年（昭和17年）の関門トンネル開通に伴い駅東口に建てられた駅舎は、青い三角屋根が特徴となっていた。市民や旅行者から愛着を持たれていたが、2006年（平成18年）1月に発生した下関駅放火事件により焼失。 古い建造物のため、幾度となく補修等が施さていた。主要駅の木造建築による三角屋根としては、焼失時点で最古のものだったと言われている。新駅舎でも、正面デザインはガラスを使った三角屋根風となっている。
高架駅で、島式3面6線のホームを持つ。かつて長大編成の優等列車が多く発着していたためホームは長く、タイル張りの洗面所やレール造りの長い屋根、テルハの痕跡が全盛期を偲ばせる。ホームからの階段は北端のみにある。各ホームからの階段からつながる中2階レベルに改札口。改札前が駅前人工地盤に直結された東西自由通路を兼ねたコンコースで、改札前の階段・エスカレーターをさらに降りた1階にも東西自由通路があり、地上出口は西口、東口、北口の計3ヶ所にある。中2階からホームへの階段は全てエスカレーターが併設されており（3,4番ホームから中2階間は下り限定運用、それ以外は基本的に上り限定運用）、エレベーターが全ホームの新下関駅側に設置されている。改札口はもともと1階にあり、中2階が改札内コンコースとなっていたが、駅再開発に伴う駅舎改良工事にあわせて、2012年3月に元々の位置から西口寄りに移動後、2013年5月に中2階レベルに移動している。
2005年オフには、長年チームを支えたトーマスがチームを去り、代わりにフィリーズからジム・トーミを獲得する。2年連続のワールドシリーズ制覇が期待されたが、打撃陣はその期待に応え、ダイが44本、トーミが42本、ポール・コネルコが35本、ジョー・クリーディが30本を放つなど、リーグ最多となる236本の本塁打を記録した。ダイとクリーディがシルバースラッガー賞、トーミはカムバック賞を獲得している。彼らの活躍によって、シーズンを通して首位争いを続けていたが、終盤になって失速。ツインズに優勝を奪われ、地区3位でシーズンを終えた。2007年は、主力選手の故障や不調が重なり、シーズンを通して最下位争いを演じることとなった。投手陣は4月18日にマーク・バーリーが四球ひとつだけという準完全試合でのノーヒットノーランを成し遂げ、7月12日から8月12日にかけて、ボビー・ジェンクスがMLBタイ記録となる41人連続アウトを成し遂げるなど、好材料が多かった。しかし、打撃陣の不調は深刻で、チーム本塁打こそリーグ2位の190本だったが、チーム打率はリーグ最低の.246を記録してしまった。結局、首位インディアンスとは24ゲーム差の地区4位に終わり、72勝90敗で8年ぶりに勝率5割を切ってしまった。2008年は、オーランド・カブレラ、カルロス・クエンティン、キューバから亡命したアレクセイ・ラミレスらを獲得し、打線に厚みが増した。特にクエンティンはその才能が開花した形となり、36本塁打・100打点を記録。ダイ、トーミらの強打者も健在で、両リーグ最多となるチーム235本塁打を記録した。また、投手陣もガビン・フロイド、ジョン・ダンクスの若手2選手を中心に安定した成績を残した。シーズン途中にはケン・グリフィー・ジュニアが電撃移籍、サミー・ソーサと並ぶ歴代6位タイの通算609本塁打を放った。シーズンでは最終的にツインズと同率首位となり、ワンゲームプレーオフを実施。ダンクスが8回無失点の好投をみせると、トーミが決勝点となるソロ本塁打を放ってこれを下し、3年ぶりの地区優勝を決めた。しかし、ディビジョンシリーズでは、前年地区最下位から初の地区優勝を果たし、勢いに乗るタンパベイ・レイズに1勝3敗で敗れ去った。それ以降はポストシーズンから遠ざかっており、リック・レンテリア監督が就任した2017年はシーズン中盤にはホセ・キンタナ、トッド・フレイジャーら主力を放出して再建期に入った。