沙田站

结构

沙田站共有两层，站台设于P层（地面），而大厅、沙田车站围、商店及所有出入口均位于C层（高架）。

大厅

沙田站收费区大厅设于站台上层，非收费区则位于站台北端之上（巴士总站）及一条横跨大埔公路—沙田段（9号干线）的大型行人天桥上，以连接新城市广场及车站上方连城广场。
沙田站设有一个客务中心，位于收费区和非收费区大厅，并以处理非收费区乘客的票务查询、购买头等或过境车票及八达通增值的服务，并设有一个城际客运售票处以供乘客购买城际列车车票。
沙田站提供不同类型的商店以供乘客购物。虽然收费区列明不准饮食，可是于收费区及非收费区各设有7-Eleven便利店、东海堂及大同老饼家。另外，收费区设有一间找换店以方便游客及来往中港两地人士兑换货币。非收费区则提供美心西饼、优之良品、奇华饼家、PIT时装店、卓悦化妆品店等各种不同类型的商店。除了固定商店外，非收费区亦设有临时商店及宣传位置，可供短期租用，这些临时商店及宣传位置大多为信用卡或电讯网络的申请，2009年起更有化妆品宣传活动。
2011年车站翻新后，车站增设多间商店，包括东海堂、大同老饼家、Giordano、谭木匠、e-plaza精品店及香水专柜（分别为Prada、Burberry、Nina Ricci、Lanvin及Paul Smith，每隔数月转换一次）。而非收费区商店亦已进行重组。Baleno、六福珠宝、PIT时装店及卓悦化妆品结业，新租户包括FANCL、谢瑞麟、周大福及眼镜连锁店image optical。到2015年3月，零食物语结业，原址改为Pandora珠宝。
、免费报纸头条日报及am730的派发处等等。大厅近B出入口亦有“会员服务站”，为港铁友礼会会员提供各种港铁优惠及积分兑换。

站台

沙田站共有4个站台，并以两个岛式站台方式排列。1号和2号站台停泊东铁线往罗湖或落马洲方向的列车；而3号和4号站台停泊东铁线往红磡方向的列车。大部分时间的北行列车会停泊于2号站台，南行列车会停泊于3号站台。
当有城际客运列车通过沙田站，北行列车会于1号站台待避，而南行列车会于4号站台待避。而于沙田站开出的南行特别班次列车，也会使用4号站台（曾用作在赛马日开出往马场特别班次列车，唯此安排已终止）。另外，沙田站1号站台旁前沙田货场范围内，曾设有多条路轨供工程车及维修车作停泊的临时轨道工场，原是供货卡停靠上落货之用（因兴建御龙山而迁至该处，直到2018年完工后回迁）。
每逢马场站开放，沙田站会成为一个临时转线站，往罗湖或落马洲方向列车的乘客若要前往马场站，必须于沙田站等候途经马场站的列车。而前往火炭站的乘客，则须于沙田站等候途经火炭站的列车。
另外在每日服务时间内，部分东铁线列车在此站2号站台清客后，便会暂停服务，返回何东楼车厂。

扩建

由于九广铁路（英段）（即现时东铁线）进行现代化及电气化工程，沙田站亦进行该工程，于原址兴建一座耗资5600万元的新车站，并设有各种商店，车站则加建成4个站台。而九广铁路总部也同时迁移到沙田站上盖的九广铁路大厦（现称连城广场），并将尖沙咀火车站的钟楼之大钟迁往沙田站作摆放。1982年5月6日，第一期电气化工程完成，九龙站至沙田站以电气化列车行驶。而沙田站亦因此成为电气化列车的终点站；与此同时，柴油动车组南行列车也同时以沙田站作终点站，乘客可于沙田站换乘列车前往九龙或新界。虽然于1983年5月2日的第二期电气化工程完成令电气化列车的总站延至大埔墟站，但仍有部分列车以沙田站为总站，以疏导沙田站大批乘客。到了1984年4月17日，尖沙咀钟楼的铜钟被运往沙田站的公众区。
刚落成的沙田车站有特高楼底外，亦有大型玻璃幕墙，引入天然光，不过在1980年代尾划作商店用途。

一站两管

因1976年大围的塌桥意外，间接令大围临时车站得以兴建。而大围临时站于1983年8月启用，设有售票处及洗手间。而站台则仅能容纳6卡或9卡的电气化列车。当时，大围临时车站由沙田站站务经理管辖。1986年4月23日，大围站启用，取代了大围临时车站。而1990年代，大围站改由该站的站务经理管辖，结束了一站两管时期。除了大围临时车站及大围站的兴建外，于1985年2月15日启用的火炭站，也同时和大围站一同疏导沙田站的乘客。可是，沙田站仍是大围站至火炭站中，最为繁忙的车站。

第一、二次翻新

沙田站曾进行过多次翻新，曾于1995年进行过一次翻新工程，将整个大厅翻新，并将于非收费区大厅的尖沙咀钟楼的大钟迁往九广铁路大厦（现称连城广场），于大钟的位置加入两条滚梯来往阁楼，更将玻璃幕墙完全密封，变为商店后巷及冷气槽，从此不见天日。现时的非收费区便是当年翻新工程的后的车站。2003年，沙田站及连城广场再次进行大规模翻新，于车站也加入多种指示及将收费区大厅进行翻新，将大厅转为以白色为主的色调，并将失物认领处改建为警岗。可是此举令部分乘客必须出闸才可到客务中心认领失物，造成一定程度的不便。

九广东铁客务中心

沙田站曾设有九广东铁（现称东铁线）客务中心，提供购买纪念品、九广铁路资讯及失物处理等服务。可是随着两铁合并，令沿线九广东铁及九广西铁（现称西铁线）客务中心于2007年12月2日关闭。而港铁公司亦将失物处理办事处迁移大围站，以同时应付东铁线及马鞍山线的失物处理。

列车书室

2004年九广铁路公司曾与香港电台合办“阅读车厢”计划，让乘客在旅途中享受读书的乐趣
。由于计划反应良好，举办机构香港电台曾于2005年6月9日在沙田站推出“列车书室”，让乘客可免费借阅摆放在列车书室的书籍。而乘客阅后可于两周内把书本交回列车书室或九广东铁沿线的客务中心。不过，随着九广东铁沙田客务中心因两铁合并于2007年12月2日关闭，列车书室已于2007年12月23日起停止服务。

翻新站台

两铁合并后，港铁为东铁线各车站站台进行较低成本的翻新工程，以遮掩东铁线车站站台残旧的观感。工程包括重新为各车站配主题色，并加入花的代表，为站台横梁及柱子翻上站台配色的油漆，贴上印有车站主题花的图案、车站附近主要建筑物／街道、车站名书法字的墙纸，加设及更新直立港铁式站牌、线路图、指示牌、告示等等。本站被配色为紫红色，主题花为蕙兰，街景为香港文化博物馆。
由于车站站台与车站大厅翻新工程并非同一计划及非同期进行，因此大厅与站台的配色、主题及用料未必相同。

翻新大厅

港铁公司为迎接东铁线（前称九广东铁）运营百周年，决定为各个东铁线车站进行翻新工程，翻新各个车站。当中沙田站翻新工程包括更换站台指示牌、兴建新的客务中心、在收费区增建商店、重置洗手间工程以及翻新车站大厅的地台、天花、外墙、兴建连城广场新滚梯及拆卸连城广场旧有滚梯等。旧客务中心亦随2010年1月15日新客务中心的启用关闭，翻新工程与上盖连城广场同步进行。工程于2010年8月开始，在2013年1月底落成。新洗手间、连城广场新滚梯及部分增建商店现已启用，连城广场旧有滚梯已于2011年拆除。

拟建行人天桥

为方便于政府合署及新城市中央广场上班的人士，同时方便游客到HomeSquare购物，港铁曾经计划兴建一条行人天桥连接沙田政府合署，由于此工程对排头村会造成永久性的负面影响，在当地村民强烈反对下，政府已于2012年5月决定短期内不会再考虑行人桥方案。

声援跳闸逃票青年及破坏沙田站设施

2019年9月25日晚上约7时，一名青年于沙田站跳闸逃票，被在场港铁附例特检队便衣职员截停制服，其后被带入车站控制室调查，引起市民不满。逾300名市民赶至声援，并包围车站控制室，要求车站职员交代事件，期间有反修例人士借此破坏沙田站设施，包括拉断客务中心八达通机电线、于客务中心玻璃喷红色大字、破坏闸机等，沙田站店铺纷纷落闸。晚上约9时半，防暴警察突然进入沙田站清场，并在大厅拘捕一男一女未成年青年，涉嫌“非法集结”和“袭警”被捕。其后港铁宣布沙田站关闭，东铁线列车不停沙田站。