東北沢駅
宇田川(渋谷川の流域)と北沢川(目黒川の流域)の分水嶺に当たる台地の尾根上に位置し、地形的には両隣の駅(代々木上原・下北沢)へ向けて下り勾配となる。かつてこの尾根上には三田用水が通されており、駅の下を流れていた。
駅東側で東京都道420号鮫洲大山線と交差し、ほぼ渋谷区と世田谷区の境界に当たる。
北口から鮫洲大山線の沿道にかけて商店街になっている。世田谷区北沢と渋谷区大山町などの境界に跨るこの商店街周辺では、北澤八幡神社と代々木八幡宮の「睦会」があり、特に秋祭りの時季は「境目」の様相を見せる。
駅周辺は戸建住宅の多い住宅地である。
世田谷北沢三郵便局
世田谷区立北沢公園
松蔭中学校・高等学校
東京大学 駒場リサーチキャンパス
京王井の頭線 池ノ上駅
東京消防庁消防学校
東京消防庁消防技術安全所
消防試験研究センター中央試験センター
2006年(平成18年)11月24日までは、相対式ホーム2面4線(うち2線はホームに面せず)を有する地上駅であった。上りホームに駅舎と北口改札があり、2面のホームは跨線橋で結ばれ、跨線橋上に南口改札があった。駅舎の佇まいと比較的長い時間通過待ちで停車する各駅停車の光景は郊外や下町の駅を彷彿させた。また、かつては貨物駅が新宿方(渋谷区内)にあり、代々木上原から当駅までの高架複々線化まではその痕跡があった。高架複々線化後は当駅の小田原寄りで急行線と緩行線が合流し複線になっていた。当駅構内は2線が本線格で急行線、外側2線が側線格で緩行線になり、急行線にホームがない構造だった。通過線は、ホームの設置がない通過専用線として1927年(昭和2年)に開業した時から存在していた。
その後、代々木上原駅 - 梅ヶ丘駅間の連続立体交差化・複々線化工事にあたり、用地捻出のために複々線の内側2線を撤去するとともに、内側線跡に上り仮設ホームと仮設橋上駅舎を建設し、2006年11月25日に上り線が移設された。