西国分寺駅
武蔵野線当駅西船橋方小平トンネル内で、国立支線の線路が分岐するが、国立支線は当駅北西方向の地下を通過しており、主に貨物列車(一部旅客列車)が通過する。国立支線は第二種鉄道事業者である日本貨物鉄道(JR貨物)が新小平駅 ー 国立駅間に営業キロ(5.0 km)を設定している(後述参照)。
駅舎は中央線掘割の上、武蔵野線の西側にあり、掘割北側と南側を結ぶ自由通路を有する。改札は1か所であり、4基の自動改札機が設置されている。北口側に指定席券売機が設置されている。
2011年6月14日に、JR東日本はエスカレーターやエレベーターといったバリアフリー設備の整備、改札口付近のリニューアル、駅構内店舗のリニューアル・新設などの駅改良工事を行うことを発表した。これらは2012年9月13日より供用開始されている。
立川営業統括センターが管理しJR中央線コミュニティデザインが駅業務を受託する業務委託駅。2021年11月30日までは直営駅(駅長配置)であり、管理駅として武蔵野線の新小平駅を管理下に置いていた。
2018年9月13日にはコンコース階、2階のエキナカフードゾーンを「nonowa Table」としてリニューアルした。
コンコース階 ビアードパパ(シュークリーム、改札外) にしこくマルシェ しゅんかしゅんか(青果直売所、改札外) NewDays みずほ銀行ATM ミニワン(クロワッサン) いろり庵 きらく(立ち食いそば・うどん店) 寿司 魚がし日本一(立ち食い寿司)
2階フロア スターバックスコーヒー ウェンディーズ・ファーストキッチン(ファストフード店)
2019年2月26日にミスタードーナツが閉店、跡地に同年6月7日、「ジャック・イン・ザ・ドーナツ」がオープンした。
2022年4月4日、日本初の駅ホーム上に開設された診療所として「あおいクリニック -駅ホーム西国分寺-」が中央線上りホーム上に開院した。
なお、駅ビルが建設される以前は、コンコース改札内に小竹林(立ち食いそば・うどん店)の他非常設で各地の物産品コーナー、2番線ホームに証明写真コーナー、4番線ホームにジューサーバー→ハニーズバー、改札外コンコースにビューアルッテ、山梨中央銀行ATM、コインロッカーが設置されていたが、駅ビル新設により閉店、撤去された。