Jabarkan Rancangan dari Stasiun Madiun

Stasiun Madiun merupakan stasiun satu sisi dengan bangunan utama yang terletak sejajar dengan rel dan emplasemen. Bangunan stasiun ini dilengkapi kanopi berbahan besi yang menaungi tiga jalur. Pada awalnya, bangunan Stasiun Madiun memiliki gaya arsitektur chalet yang diilhami dari bangunan rumah di Eropa dan memiliki tiga pintu di bagian muka stasiun. Gaya arsitektur ini juga dapat dijumpai di stasiun-stasiun besar milik Staatsspoorwegen, seperti Surabaya Gubeng (sisi barat), Pasuruan, dan Kediri. Namun, sebagian besar bagian bangunan stasiun, baik bangunan utama maupun emplasemen, mengalami kerusakan parah akibat Peristiwa Madiun pada tahun 1948. Bangunan stasiun kemudian dilakukan perbaikan secara besar-besaran sehingga ciri khas bangunan stasiun gaya chalet sudah tidak terlihat.

Stasiun Madiun pernah dilengkapi balai yasa lokomotif uap yang terletak di sisi utara kawasan stasiun. Balai yasa tersebut pernah digunakan sebagai tempat penyimpanan dan perawatan lokomotif uap. Namun, lokomotif uap kemudian mulai berhenti beroperasi secara beransur-ansur setelah Perusahaan Jawatan Kereta Api (PJKA) mendatangkan lokomotif diesel hidraulis pada tahun 1979. Balai Yasa Lokomotif Uap di sisi utara kawasan stasiun kemudian dialihfungsikan menjadi INKA pada 18 Mei 1981.