単式ホーム1面1線、島式ホーム1面2線の計2面3線のホームを有する地上駅で、単式ホーム東側に面して駅舎が所在し、ホーム間は南側に設けられた跨線橋で連絡している。えちごトキめき鉄道が直営駅（社員配置）で、駅構内にはタッチパネル式自動券売機・窓口・有人改札口（営業時間 7：00～19：30）・売店「NewDays」・化粧室のほか、自動販売機や待合室、さらには観光案内所が設置されている。窓口ではETR線の乗車券・ETRオリジナルグッズのほかマルス端末が配置されており 、全国のJR線の乗車券、特急券（自由席・指定席・グリーン券）・特別企画乗車券（えちごツーデーパスなど）を購入できる。バリアフリー対策として、跨線橋にはエレベーターが計2基設置されている。
当駅前広場内の歩行者道は、上越市が1999年（平成11年）度から実施した「高田駅前雁木建設事業」により整備された雁木型アーケードで覆われている。事業着手前、駅前広場内にはアーケードが架設されていなかったが、高田地区の玄関口に相応しい都市景観の形成と、歩行者や駅利用者の歩行環境改善を目的として整備が進められた。既存の駅舎をそのまま活用する形で整備されたアーケードは「城下町」をテーマにデザインされたものだが、駅正面部には東京駅丸の内駅舎のイメージもデザインに取り入れられており、支柱部などに赤レンガ風のタイルが使用されている。また現在の駅出入口は東側のみだが、上越市では駅西側に広がる寺町の町並み整備等の市街地整備方針等から成る「中心市街地（高田地区）活性化基本計画」などを踏まえ、駅西側居住者の利便性確保や市街地の回遊性向上などを目的として、2006年（平成18年）度から「高田駅西口整備事業」を実施しており、長期的には橋上駅舎への改築を視野に事業が進められている。2010年に竣工した現在の跨線橋は西口整備事業の一環として、市の交通バリアフリー構想に基づいて整備されたもので、建設事業はJR東日本が実施し、費用の一部は市の補助金によって賄われた。
銃施設群は衝突物理学、高速度空気力学、および高速流体の性質を研究する施設である。エイムズ垂直衝突銃施設 (AVRG) は月の衝突過程を科学的に研究してアポロ計画を支援するために設計された。AVGRは様々な提案中および進行中の惑星ミッション (たとえばスターダスト計画やディープ・インパクト計画) への支援も提供している。AVGRは0.30口径の軽ガス銃とパウダー銃を使って、0.5 km/sから7 km/s近くまでの範囲の速度で発射物を放つことができる。標的真空チャンバーに対して銃の仰角を変化させることによって、衝突角は重力ベクトルに対して0°から90°まで可能である。このユニークな特徴はクレーター形成過程を研究する上で極めて重要である。標的チャンバーは直径と高さがおよそ2.5 mで様々な種類の標的および固定物に適応できる。それは真空レベルを0.03 Torr以下を維持できる上に、別の惑星の大気をシミュレートするために様々なガスで満たすこともできる。衝突イベントは通常ハイスピードビデオ/フィルム、または Particle Image Velocimatry (PIV) で記録される。高速度自由飛行 (HFF) 銃は現在、空気力学設備 (HFFAF) と銃開発設備 (HFFGDF) の、2つの稼動設備によって構成される。HFFAFは弾道銃と衝撃波管駆動風洞の組み合わせである。その主な目的は自由飛行する空中弾道モデルの空気力学的特徴と流体の構造的詳細を調査することである。HFFAFは16個のシャドウグラフ法による画像化部分を備えた実験セクションを持つ。それぞれの部分が高速度で飛行中のモデルの互いに直角な2枚の画像を撮影するのに使うことができる。これらの画像は、飛行履歴の記録と組み合わせることで、揚力、抗力、静的および動的安定性、流体特徴、およびピッチングモーメント係数などの極端条件下の空気力学パラメータを得るのに使うことができる。非常に高いマッハ数 (M ＞25) のシミュレーションのため、モデルは衝撃管によって生成された反対に流れるガス流へと放つことができる。この装置は高速度衝突実験のために再構成することもでき、空気熱力学的な能力も持っている。HFFAFは現在、NASAの超音速計画のための熱イメージングと遷移調査を支援するために、1.5″軽ガス銃を動かすような構成にされている。HFFGDFは銃能力向上の研究のために使われ、場合によって衝突実験にも使われる。この設備はHFFAFと同じ倉庫の軽ガス銃およびパウダー銃を使って、直径3.2 mmから25.4 mmの大きさの粒子を0.5から8.5 km/sまでの範囲の速度に加速する。現在の調査努力のほとんどは地球大気圏突入の構成 (マーキュリー計画、ジェミニ計画、アポロ、スペースシャトル)、惑星突入デザイン (ヴァイキング計画、パイオニア・ヴィーナス計画、ガリレオ、マーズ・サイエンス・ラボラトリー)、および空力ブレーキ (AFE) の構成に集中している。この装置はスクラムジェット推進の研究 (NASP) や小惑星/軌道デブリ衝突の研究 (国際宇宙ステーション、再使用型宇宙往還機) にも使われている。2004年、この装置はリターン・トゥ・フライトの努力を支援するフォームデブリの力学実験のために使用された。2007年3月には、GDFは亜音速CEVカプセルの空力学のための冷却ガス銃を動かすために再構成されている。電気アーク衝撃管 (EAST) 装置は高速度で大気圏に突入するあいだに起こる放射とイオン化の効果を調査するのに使われる。さらに、EASTは、1気圧以上の最初の圧力付加における空気内で起こるもっとも強い衝撃生成を要求する、爆風シミュレーションも提供する。この装置は実験要求の範囲に合わせるために、3つの別々の駆動部構成を持つ。駆動部は102 mmと610 mmの衝撃管のどちらのダイアフラムも接続することができ、高圧な102 mm衝撃管は762 mm衝撃トンネルを駆動することもできる。駆動部のためのエネルギーは1.25-MJ-キャパシタのストレージシステムによって供給される。