相対式（下り線）および島式（上り線）の2面2線構造をもつ。かつては貨物列車用の中線（JR時代に撤去）および、上り待避線（しなの鉄道移管後に撤去）を有していた。またJR時代には特急「あさま」の一部も停車していた。駅業務はアットライフ株式会社に委託されている。駅待合室では駅業務受託業者が運営する売店「アットライフ」が、平日と土曜のみ営業していたが、2016年1月現在は売店は存在していない。駅舎の切り妻部分に、大屋の頭文字Oをかたどったと思われる飾りが付けられている。
明治初期には諏訪地域の蚕糸業者は、甲州街道を使用して甲武鉄道の八王子駅まで生糸を陸送していたが、1888年（明治21年）に信越本線が開通すると、和田峠を越えて信越本線の田中駅まで陸送するようになった。しかし諏訪地域から田中駅までは遠く不便であったため、諏訪地方の養蚕業者や地域住民が陳情を行った結果、国内初の請願駅として1896年（明治29年）に田中駅 - 上田駅の間に大家駅が開業した。これによって生糸の輸出港である横浜までの輸送時間が大幅に短縮され、輸出相場に対応した出荷が可能となった。日本初の請願駅として駅前に石の碑文が設置されている。こうした生糸輸送をめぐる当駅の持つ歴史的意義について、日本の産業近代化に貢献した産業遺産としての価値を持っていると評価されたことから、2007年（平成19年）には上田市の製糸関連遺産として信州大学繊維学部講堂などと共に、経済産業省の近代化産業遺産に認定された。
1964年8月1日、駒込西片町の全部に周辺の駒込東片町、田町、丸山福山町、森川町、柳町の各一部が合併され成立。台地上のほとんどは江戸期中～後期は備後福山藩阿部家中屋敷であった。1872年（明治5年）に尾根道の中山道（本郷通り）を挟んで両側が町になり、その際、街道の東側を東片町、西側を西片町と名づけた。谷下は庶民の居住地であった。備後福山藩主阿部家の中屋敷を、明治から昭和初期にかけて、阿部家自らが高級住宅地として開発した。結果、一面が「西片町10番地」となり、その枝番も錯綜してしまったため、正式な住所ではないものの、いろは順による一種の住居表示が行われていた。樋口一葉は1894年（明治27年）5月に転居し、「たけくらべ」をはじめとする代表作を執筆し、亡くなるまで居住した（旧：丸山福山町4番地）。同地には後に森田草平も居住した。
住宅地の地価は、2017年（平成29年）1月1日の公示地価によれば、西片1-11-5の地点で95万8000円/m²となっている。
本多家に代わって家康の異父弟である松平定勝が、山城伏見藩5万石から6万石加増の11万石で入った。元和6年（1620年）には伊勢長島領7000石を与えられて11万7000石となる。定勝は寛永元年（1624年）3月14日に死去し、第2代藩主は次男の松平定行が継いだ。この際に7000石を弟の松平定房に分与したため、再び11万石となった。定行は水道の設置、上水道（町屋御用水）工事、城下における湿地の開拓による三崎新田の開発などに尽力したが、寛永12年（1635年）7月28日に15万石に加増された上で伊予松山藩に移封された。このため、美濃大垣藩6万石より定行の弟・松平定綱が11万3000石に加増されて入る。定綱も新田開発や水利の整備、家臣団編成などに尽力し名君としての誉れが高く、実際の桑名藩祖は定綱であるともいわれており、実際に鎮国公、鎮国大明神として祭られている。しかし桑名は洪水が相次ぐ場所で、慶安3年（1650年）の大洪水では6万4000石もの被害をもたらす大惨事となった。慶安4年（1651年）12月に定綱は没し、第4代藩主には次男の松平定良が承応元年（1652年）2月に就任するも、病弱のため明暦3年（1657年）7月に死去した。このため伊予松山藩より養子として松平定重が第5代藩主として入る。この定重は53年にわたって桑名を支配するという長期政権であったが、この時代には天災が相次ぎ、天和元年（1681年）、天和3年（1683年）、貞享3年（1686年）、元禄3年（1690年）、元禄8年（1695年）、元禄14年（1701年）、宝永4年（1707年）と立て続けに水害が発生し、火災においても寛文5年（1665年）、元禄14年（1701年）、元禄15年（1702年）、宝永4年（1707年）と発生した。このため家臣の減給やリストラが頻繁に行われたが、定重は8石3人扶持の小者であった野村増右衛門を郡代に抜擢し、野村は倹約令や新田開発など藩政の再建に敏腕を振るった。これは大成功だったが、譜代の家臣団の嫉視を買い、宝永7年（1710年）5月29日に野村は死罪に処された（野村騒動）。そしてこの騒動が幕府にも知られるところとなり、閏8月15日に定重は越後高田藩に懲罰的な移封を命じられた。