駅周辺には、品川区の公共施設が集中している。
JR大井町駅中央口に駅ビルの「アトレ大井町」、JR大井町駅東口駅舎に「アトレ大井町2」がそれぞれ併設されている。
東京総合車両センターの出入口が当駅の北側にあるほか、駅周辺には小規模の飲食店が多く立地する。
東側「東大井」および「南品川」も参照品川区総合区民会館「きゅりあん」(2015年3月)body:not(.skin-minerva) .mw-parser-output .columns-list__wrapper{margin-top:0.3em}body:not(.skin-minerva) .mw-parser-output .columns-list__wrapper>ul,body:not(.skin-minerva) .mw-parser-output .columns-list__wrapper>ol{margin-top:0}body:not(.skin-minerva) .mw-parser-output .columns-list__wrapper--small-font{font-size:90%}
品川区立総合区民会館「きゅりあん」
ヤマダデンキLABI品川大井町
西友大井町店
アトレ大井町2
しながわ水族館 - バスロータリーより無料送迎バスが発着している。
東京品川病院
旧・東芝病院
元・薩摩鹿児島藩島津家抱屋敷跡
ゼームス坂
高村智恵子終焉の地
仙台坂
仙台藩品川下屋敷跡
東京都味噌工業協同組合 八木合名会社仙台味噌醸造所
元・越前鯖江藩間部家下屋敷跡
企業
三菱鉛筆本社ビル
三愛石油大井町オフィス
佐藤製薬品川開発センター
ミモザ株式会社本社
公共機関
東京消防庁大井消防署
品川区立大井林町高齢者複合施設
教育
都立品川特別支援学校
品川区立浅間台小学校
品川区立立会小学校
品川区立品川保育園
品川エトワール女子高等学校
池見東京医療専門学校
池見東京歯科衛生士専門学校
東京健康科学専門学校
創研学院
中央口の東側および西側にそれぞれロータリーが存在している。「東急大井町駅」停留所は道路上に存在している。
のりば運行事業者系統・行先備考
東側ロータリー(大井町駅東口)
1都営バス井92:八潮パークタウン(循環)
3(降車専用)
4都営バス井98:大井水産物埠頭前休日は運休
5井96:天王洲アイル(循環)
6東急バス直行:しながわ水族館無料送迎バス
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井09:池上営業所
「井09」は土曜に1本のみ運行
西側ロータリー(大井町駅)
1東急バス
井03・品94:蒲田駅
井09・品94:池上駅前
2井05:西大井駅
3京浜急行バス井19:大森駅東口 / レジャーランド平和島