駅舎は3階建ての白を基調とした高架駅で、2階ペストリアンデッキ前や3階はガラス張りとなっています。地下が埼京線と川越線、1階が他の在来線、2階がコンコース、3階が3ホーム6線の新幹線ホームとなっています。東北新幹線開業時、大宮駅が始発終着駅だった名残で、ホームが3つもあります現在は中央のホームはあまり使われておらず、照明の消えている時間帯もあります。「鉄道の町大宮」といわれるように、各線が集まり、重要な要衝となっています。ニューシャトルは、同じ駅舎内にあるにもかかわらず、駅舎の北端に位置するため、JRからの乗換ではかなり歩かされます。