三原駅
在来線は島式ホーム2面4線、新幹線は16両編成対応(ホーム長410m)の相対式ホーム2面2線を持つ高架駅である。新幹線保線区が設置されており、当駅の下り寄りに保線区への分岐が設置されている。
改札口は1階にある在来線改札口1か所のみで、新幹線専用の改札口は設置されていない。新幹線を利用する際は乗換改札口を通る必要があり、そのためには在来線コンコースに入ることになる。
駅長が配置された直営駅で、かつ管理駅として山陽線の入野駅 - 本郷駅間、呉線の風早駅 - 須波駅間を管理している。かつては、同区間を管轄する三原地域鉄道部の事務所が当駅構内にあったが、2018年6月1日の組織改定で廃止されている。
基本的には上記のように使われているが、呉線から直通してくる山陽本線上り列車に限り、1・2番のりばからも発車する(1番のりばから出ることが多い)。
本項ではJR西日本公式サイトの全域路線図に従いラインカラー・路線記号を表記しているが、当駅は広島シティネットワークエリア外のため、駅掲示時刻表においてはアルファベットのないラインカラーシンボルが使われている。
山陽本線下り本線は2番のりば、上り本線は4番のりばであり、上り岡山方面に運転される列車と当駅通過列車(貨物列車等)はこの2線を通る。3番のりばは岡山方面からの折り返し列車専用である(呉線からの直通列車が使用することもある。また2019年3月16日ダイヤ改正より、1日2本広島方面から直通する糸崎行きも使用開始)。
高架化後、5番のりばは欠番となった。
線路配置上、呉線から到着、出発できるのは1 - 3番のりばである。山陽本線、下り西条方面から到着できるのは3・4番のりば、出発できるのは1 - 3番のりばである。上り岡山方面から到着できるのは1 - 3番のりば、出発できるのは1 - 4番のりばである。 山陽本線下りはすべて2番のりば、呉線の下りはすべて1番のりばを使用する。
1番線には当駅が起点となる呉線の0キロポストが設置されている。
新幹線で当駅留置運用が1本設定されている。
3・4番のりばの駅名標の両面と1・2番のりばの駅名標の2番線側の面は隣駅が「ほんごう」・「いとざき」と記載されており、1・2番のりばの駅名標の1番線側の面は隣駅が「すなみ」・「いとざき」と記載されている。
※新幹線の停車駅は各列車記事を参照のこと。
6を足した値になっている。
在来線ホームの接近放送のメロディーは、2003年頃より「かもめの水兵さん」が使用されるようになった。2008年3月15日のダイヤ改正からは宮島口駅、新山口駅などと同様に広島支社標準の接近メロディー(1・2・3番線は「広島駅2・7番線」、4番線は「広島駅4・9番線」のメロディーの音色違い)をベースとした詳細放送が使用されていた。なお現在(2010年3月ダイヤ改正時点)は、1 - 4番線とも「かもめの水兵さん」の接近メロディーをベースとした詳細放送が使用されている。
しまなみ海道開通時には今治桟橋と当駅を結ぶ高速バスしまなみライナー三原線が開設されたが、数か月で廃止された。
数年前までトンネル西側の新倉町辺りで、廃線跡を見ることができた。現在は宅地開発に伴い撤去されている。
原爆投下直後、山陽本線は当駅で折り返し運転を行っていたが、呉線は海田市駅まで運行していた。
当駅から下関駅まで、CTCによって広島において集中管理されている旨が書かれている。
1987年度の共通一次試験社会科地理において、当駅周辺の地図を用いた問題が出題された。その際、実際の地名と分かって当駅周辺に詳しい受験生が有利にならないよう、当駅の駅名が「みはま」とされていた。