駅構造

JR西日本

山陽新幹線が島式2面4線の3階の高架ホーム、在来線が4面10線の地平ホームを持つ。なお、2005年から行われた構内改修により西口側にあった津山線・吉備線の16･17番ホームは西口広場拡張のため撤去されているなど、ホームの形状とのりばが大幅に変更されている。

駅舎は新幹線口が表口になっている数少ない駅のひとつ。2006年10月に橋上化され、新幹線連絡も含め主だった機能は2階に設置されている。また、東西連絡道路ができたことにより西口駅舎が廃止、改札口も一部を除き2階と地下に集約された。かつてあった高架下の長いコンコースも多くが商業施設になっている。

のりば

※2008年8月27日現在

新幹線ホーム

21・22■山陽新幹線（下り）■「のぞみ」
■「ひかり」「ひかりレールスター」
■「こだま」広島・小倉・博多方面
23・24■山陽新幹線（上り）■「のぞみ」
■「ひかり」「ひかりレールスター」
■「こだま」新大阪・京都・名古屋・東京方面

在来線ホーム

1・2■山陽本線
（下り）■普通（一部広島地区で快速）倉敷・福山・尾道・三原・広島方面 
■快速「サンライナー」倉敷・新倉敷・笠岡・福山方面 
■伯備線■普通倉敷・総社・備中高梁・新見・米子方面 
■特急「やくも」備中高梁・新見・米子・松江・出雲市方面（2番乗り場から）
3・4■山陽本線
（上り）■普通瀬戸・和気・上郡・相生・姫路方面 
■特急「スーパーいなば」上郡・智頭・鳥取方面（智頭急行経由）（5号を除き3番乗り場から）
■寝台特急「富士・はやぶさ」
■寝台特急「サンライズ瀬戸・出雲」横浜・東京方面（4番乗り場から）
■赤穂線 西大寺・長船・備前片上・日生・播州赤穂方面 
5■瀬戸大橋線■普通茶屋町・児島方面（朝晩の一部列車のみ）
■快速「マリンライナー」茶屋町・児島・坂出・高松方面（一部列車のみ）
■宇野線 茶屋町・宇野方面（ごく一部のみ）
6・8■瀬戸大橋線■普通茶屋町・児島方面（朝の一部列車のみ）
■快速「マリンライナー」茶屋町・児島・坂出・高松方面 
■特急「しおかぜ」観音寺・伊予西条・今治・松山・宇和島方面 
■特急「南風」琴平・阿波池田・高知・中村・宿毛方面 
■特急「うずしお」高松・志度・引田・徳島方面 
■寝台特急「サンライズ瀬戸」児島・高松方面（8番乗り場から）　
■宇野線 茶屋町・宇野方面（朝晩の一部列車のみ）
■伯備線■寝台特急「サンライズ出雲」倉敷・新見・米子・松江・出雲市方面（8番乗り場から）
7■瀬戸大橋線■普通茶屋町・児島・観音寺・琴平方面 
■宇野線 茶屋町・宇野方面 
9■津山線■普通・■快速・■急行「つやま」法界院・金川・福渡・亀甲・津山方面