国鉄時代は東京 - 浜松間の普通列車が1日に何本か設定されていたが、JR化後の1988年に消滅した。1972年から1988年まで、当駅は東海道本線で東京から発着する昼行普通列車の最西端駅だった（いわゆる「大垣夜行」（現「ムーンライトながら」）は除く。1972年以前は昼行でも東京 - 大垣間などの普通列車があった）。現在では高速バスがこれらの普通列車に取って代わる存在となっており、東海道上り方面では、東名ハイウェイバス（昼行便）の東京駅行き「東名ライナー」の他、2005年12月に運行を開始した夜行便の「ドリーム静岡・浜松号」を皮切りに、渋谷マークシティ・バスタ新宿行きの「渋谷・新宿ライナー浜松号 / 渋谷・新宿イーライナー」や横浜駅YCAT方面行きの「イーライナー横浜線」など、各方面への高速バスが運行されている。
東海道新幹線の計画段階では、市の南部を通過し新幹線駅を在来線の浜松駅ではなく、国鉄浜松工場付近に設置する予定であった（南線案）。しかし、この案では市の通過する区間がすべて土盛りとなり、南北の交通が分断されるなど浜松市にメリットがほぼないとして、市は浜松駅を併設した浜名湖の中間を渡る対案（北線案）を要望した。この対案も通過地域からの反発や浜名湖の漁業補償がより増大すること等もあったため、国鉄の静岡工事局の坂本局長は一旦両案を白紙に戻し、現東海道線の高架化を見据えたコース（坂本私案）を提案した。この案は浜松駅が東海道線と80メートル離れてはいるが市案の希望をほぼ満たす現状のルートとなった。しかしルートは決まったものの、浜松駅を併設としたことで商店の密集する地域を通過することから、用地買収が非常に難航した。また駅前広場の設置についても、市や地権者と国鉄側で協議が難航し、決着までにかなりの時間を要した。新幹線ホームがカーブで建設されているのに対し、在来線ホームは直線のホームとなっていて、駅構内の西側で急なカーブを描く線形となっていたため、在来線ホームと新幹線ホームの間に大きな隙間が生じることとなり、在来線ホームの高架化が完成するまでかなり長い距離の跨線橋を仮設することになった（航空写真の画像を参照）。
新幹線在来線乗り換えコンコースの在来線側に設置されており、駅ビル「メイワン」を経てアクトシティ浜松の連絡通路へつながっている。利用できる時間は7時40分から21時15分までで、近距離用の自動券売機が設置されている。自動改札機のみで有人通路はないが、駅係員がいることが多く非自動化券を持っている場合は業務用通路から出場の便宜を図ってもらえることがある。いったん「メイワン」の2階に入る構造になっているが、メイワン営業時間外でも改札口の利用時間であれば利用できる。
東海道新幹線と東海道本線が乗り入れる浜松市の中心駅であり、新幹線・在来線間の乗換駅としても機能している。隣接する遠州鉄道の新浜松駅と合わせて、静岡県西部の拠点駅としても機能している。新幹線は、「こだま」の全列車が毎時2本と、東京駅 - 岡山駅間（一部、東京駅 - 名古屋駅・新大阪駅・広島駅間）の「ひかり」が毎時1本停車する。また朝・夜に当駅発着の「こだま」が1.5往復（上り2本、下り1本）設定されている。在来線は、日中は静岡方面が毎時4本（掛川行1本,静岡以東行3本）、豊橋方面（一部、名古屋地区直通列車）が毎時3本運転されている。また通勤客向けに当駅と静岡・沼津間を結ぶホームライナーが設定されている。特急列車は、寝台特急の「サンライズ瀬戸」「サンライズ出雲」の下り列車が停車するのみである。JR浜松駅の事務管コードは、▲520127となっている。
蠍座の支配人であった田中次郎は、かつて須貝興行株式会社（現「SDエンターテイメント」）に勤務していた時代に、当時のスガイビル地下1階にあった小さな映画館5館を担当。ムーブオーバー作品を一律500円（後に550→600→700円と値上げ）で観賞出来る名画座から、途中入場禁止制度を採り入れたアート系作品のロードショーに至るまで多彩な編成で市内の映画ファンを楽しませてきたが、1995年のスガイビル内映画館再編を機に同社を退社。約1年の準備期間を経て1996年6月11日、現在地にて名画座『蠍座』をオープンさせた。上映される作品は主に1 - 2年前に公開されたアート系や中規模系作品が多いが、不定期に往年の日本映画や外国映画の特集上映も行っていた。1日につき2～3本の映画が上映されており、毎週火曜日を上映初日としていた。おおむね1 - 2週程度で上映作品が変わっていた。田中曰く「ヒット作よりも、見せる価値のある映画」を選んでいたという。また、大晦日と元日は休業となっていた。開業当時はインターネットが全国的に普及し始めた時期だったが、蠍座は当初から映画館自体のホームページを制作せず、毎月発行されていた「蠍座通信」において1ヵ月間の上映予定作品のスケジュールを掲載していた。2010年5月に『ライブテープ』を上映した際は、たまたま札幌でライブを行っていた主演の前野健太と松江哲明監督が同館を訪れ、サプライズ的な舞台挨拶を行った。また画家の増山麗奈は同年8月17日に自身のドキュメンタリー映画『桃色のジャンヌ・ダルク』が上映された際に同館で舞台挨拶を行っている。2014年12月2日には同月30日で閉館することが明らかにされた。娯楽の多様化やインターネットの普及などで若い客層が蠍座から徐々に離れていったことなどが理由である。最終日に上映された映画は、同年8月1日より新宿武蔵野館他でロードショー上映されていたフランス映画『友よ、さらばと言おう』と、1999年製作のベルギー・フランス合作『ロゼッタ』、2005年製作の日本のドキュメンタリー映画『ヨコハマメリー』の3本で、21時45分（JST）の『ヨコハマメリー』終映をもって営業終了。18年半で上映した作品は1,550本に及んだ。当館退去後の跡地には、和食居酒屋『和顔別館 OKARU』（わがおべっかん おかる）が2015年4月15日にオープンし、現在に至る。