旗の台駅
大井町線と池上線は立体交差しており、上部に大井町線の島式ホーム2面4線、下部に池上線の相対式ホーム2面2線のホームを有する。
駅は斜面にあり、大井町線ホームは二子玉川方はほぼ地平だが、大井町方が高架となっている。池上線ホームは斜面の下部に斜面に沿うように設置され、蒲田方で大井町線の高架をくぐっている。同線上下ホームと大井町線ホームはそれぞれエスカレーターとエレベーターで連絡している。乗り換えサインは、大井町線ホーム - 池上線五反田方面ホーム間が赤、大井町線ホーム - 池上線蒲田方面ホーム間が青で、エレベーターのドアや階段・エスカレーター入口外側に施している。
改札口は大井町線の高架下(池上線上りホーム蒲田方)に1か所と、池上線の上下ホーム五反田方に1か所ずつの計3か所が設置されている。
定期券うりばは、池上線五反田方面の駅舎の入口右側に設置されていたが、2009年11月30日をもって廃止された。
大井町線ホームは2008年3月28日に実施された急行運転開始に伴い、2面4線となった。改良後は3・6番線が待避線で4・5番線が本線となり、当駅に急行が停車して終日緩急接続が行われている。
池上線は隣の荏原中延駅が地上駅時代だった頃は五反田方に上下渡り線が設置されていた。これはかつて五反田 - 旗の台間で折り返し運転を行っていた頃の名残で、旗の台折り返し運用が廃止された後も渡り線は撤去されずに非常用設備として残り、運行障害などで旗の台 - 五反田間または旗の台 - 蒲田間が長時間抑止された際にこの渡り線を使用して折返し運転を行っていた。しかし荏原中延駅が1989年に地下駅化された際に撤去された。