西直門站是北京市文物保護單位，也是中國自主設計建造的第一條干線鐵路——京張鐵路（豐臺區柳村至張家口市）的重要車站，位于北京市西城區西直門外北濱河路1號，東西方向被高梁河、護城河環繞，站北有大片蘆葦塘。車站主體建筑、月臺、連接兩個月臺的過街天橋均為詹天佑設計。
西直門站竣工于1906年8月，在首段線路（豐臺一南口）通車三年后，1909年10月2日，京張鐵路全線通車。在通車初期，京張方向的乘客大多由此站上車，故車站周邊商旅輻集；民國時代和解放后都進行過擴建，增加站臺、貨場面積及駝峰。民國十二年（1923年），京張鐵路通至綏遠省，當時北京市叫“北平市”，故更名稱“京包鐵路”，西直門車站改稱平綏鐵路西直門車站。
1995年，平綏鐵路西直門站舊址成為第五批北京市文物保護單位。2021年，位于西城區的平綏西直門車站附屬建筑群，并入平綏西直門車站舊址，納入到北京第九批市級文物保護單位。西直門車站平面近似矩形，主站房面積2300平方米，車站正面入口為三孔外券廊，朝站臺一面也用連廊，站臺為并列式，旅客進站方向與站臺垂直，建有跨越鐵道的鐵架天橋，站房建筑為西方古典風格，是國鐵集團發展史上的重要實物例證。
西直門站在2005年改造之前共有7條到發線，分別為東1道、東2道、西1~5道；除此之外，還有3條客車存車線、7條貨場線、5條貨場貨物線、10條專用線。在站場東北部設有機務折返段，段內曾保留近百年前的機車庫及水塔，西直門折返段最初為獨立的機車房，后來曾并入豐臺機務段，最終歸屬南口機務段。2005年站段整合后，屬于懷柔北機務段的折返點。在2006年以前，車站道岔都是原始的手動道岔，老站房、雨棚、天橋以及機務段的水塔、車庫等老設施都還在發揮著作用，直到新西場建成使用，西直門站的老站房、雨棚和天橋作為文物保留，其他老建筑及線路已逐漸消逝。
位置
西直門站的2號線、4號線車站位于西直門外大街西直門內大街與西直門南大街德勝門西大街（北京二環路）、西直門北大街、交匯處的西直門橋區地下。2號線車站沿二環路呈南北向布置，4號線車站沿西直門外大街呈東西向布置，兩線車站呈“十”字形交叉。13號線車站在2號線、4號線車站西北側，位于國鐵北京北站的西側，毗鄰西環廣場之間，為南北縱向盡端式高架車站，呈西北–東南向布置。
結構
西直門站的2號線、4號線車站同時建于1970年代，西直門站最初屬于北京地鐵1號線二期工程，2號線車站于1984年9月20日北京地鐵二期工程正式通車時投入運營。二期工程西直門站建設時為當時規劃的3號線預留了完整的車站，后來由于規劃調整，預留車站作為4號線車站隨4號線開通投入使用。
2號線和4號線車站均為地下車站，2號線車站在上，4號線車站在下，均為端頭廳島式站臺設計。站臺中部有兩線之間換乘樓梯，兩線車站4個端頭廳通過四段通道相連形成環形換乘通道，并連接四個方向的地面出入口，在環形通道西北方向連接位于地下一層的換乘大廳通向13號線車站。
13號線車站為地上三層高架車站，站臺層在地上三層，為兩島一側三線站臺，西班牙式月臺布局，由其它兩條線路轉乘13號線（始發）的旅客上到中間的島式站臺，而由13號線（終到）到來的旅客則在兩邊的側式站臺下車出站或換乘，地上二層為站廳層，地面首層為出入口。13號線車站站臺通過連續通道連接位于地下一層的換乘大廳，再與2號線、4號線車站由換乘通道相連。
由于2號線和13號線都是早期建成的地鐵線路，站臺都沒有安裝屏蔽門（半高形式），只有4號線車站開通投入使用時站臺安裝了屏蔽門。13號線西直門站在2013年開始安裝半高安全門。
地鐵2號線西直門站裝飾有兩幅名為《燕山長城圖》和《大江東去圖》的壁畫。
換乘
西直門站可以在2號線、4號線和13號線之間換乘。13號線車站同2號線、4號線車站之間換乘距離很長，2號線同4號線車站之間換乘距離較近。早期由于與13號線車站換乘通道建設滯后，換乘需繞行，曾有過最“復雜”換乘站的名聲。
西直門站最初13號線與2號線之間換乘需出站到地面再由出入口進站，故兩站間換乘當作兩段車程，乘客需另繳費。 2號線與13號線換乘的通道是2008年建成的（當時地鐵4號線未開通），啟用地下一層換乘大廳，自此西直門站2號線換13號線才能在站內換乘。自2009年9月1日開始，為配合地鐵4號線開通運營，13號線換乘2號線的路徑方向進行相應調整。但由于客流量大，為了限流西直門部分換乘電梯被關閉。2011年9月24日，地鐵西直門站在既有的兩條換乘通道基礎上再開通一條直接至換乘大廳新的換乘通道。至此，13號線換乘2號線、4號線時不再經地面，告別站外繞行，西直門站所有換乘都在站內進行。
2號線換乘4號線，由2號線站臺中部換乘樓梯直接下到4號線站臺，此換乘路徑最短。 4號線換乘2號線，由4號線東端站廳經過東南方向環形通道到達2號線南端站廳。 2、4號線換乘13號線，往西北方向通道到達地下一層換乘大廳，再進入13號線站廳，反之為13號線換乘2、4號線。西直門站換乘客流巨大，另外由于2號線建設年代較早換乘通過能力不足，為引導乘客在換乘通道單向流動，換乘有方向限制，不得逆行，以免雙方向大客流相互沖擊。西直門地鐵站換乘比較復雜，客流量大時還要設立導流圍欄蛇形緩沖區，對于不熟悉的乘客感覺如同迷宮。
出入口
2號線、4號線一共有5個出口：A西北（分為A1、A2）、B東北、C東南、D西南。
13號線有2個出口：E、F。
首末車時間
2號線
內環：5:34-22:42
外環：5:10-22:15（全程）-23:00（終點站積水潭站）
13號線
開往東直門：5:35-22:42（全程，終點站東直門站）-23:45（終點站霍營站）
京港地鐵4號線
開往安河橋北：5:35-23:35
開往天宮院：5:25-22:45（全程，終點站天宮院站）-23:10（終點站公益西橋站）-次日00:45（終點站新宮站）-次日01:20（終點站宣武門站）
溫馨提示：為配合春運，2月2日起至2月27日止，4號線每天將延長運營90分鐘。安河橋北站首車時間提前30分鐘。
周邊公交線路
西直門地鐵站周邊分布著許多公交車站，有許多公交線路在此設站。其中，地鐵西直門站（公交車站）位于北京地鐵13號線西直門站西側的高梁橋路上，西直門北站位于北京北站前面，西直門橋的西北角，這兩個公交車站是距離13號線最近的兩個車站。西直門站（公交車站）位于北京二環路的西側，西直門橋的西南角，是距離地鐵2號線、4號線出站口最近的車站。
地鐵西直門站：16路（二里莊-西直門外）、26路（二里莊-西便門）、87路（定慧寺東-金五星百貨城）、438路（西直門北-永豐公交場站）、651路（柳林村-西直門）、特15路（西直門北-國家體育館）、運通105線（中苑賓館-上地五街東口）、夜班車夜14路（北京西站-國家體育館）
西直門北站：375路（西直門北-韓家川）、438路、632路（五彩城公交場站-五路）、特15路
西直門站：332路（地鐵北宮門站前門西）、360路（香山-西直門）、362路（西二旗站西直門）、534路（中央黨校北門-西直門）、563路（香山公園東門-西直門）、632路、651路、運通106線（中央黨校北門-田村北路）、夜班車夜8路（小馬廠-頤和園）、夜班車夜21路（北京站東-西直門）
西直門外站：7路（動物園樞紐站-五間樓）、16路、26路、27路（五路-安定門外）、87路、105路（白石橋東-天橋）、111路（白石橋東-崇文門內）、332路、347路（新街口豁口-八大處）、360路、362路、534路、563路、632路、運通104線（金莊-來廣營鄉北）、運通105線、運通106線、夜班車夜8路、夜班車夜14路
西直門南站：21路（安華橋北-北京西站）、44路內環（北官廳-北官廳）、44路外環（新街口豁口-新街口豁口）、80路（金五星百貨城-小紅廟）、84路（北京南站北土城公交場站）、387路（北京西站慧忠路東口）、392路（西二旗站北京北站西直門南）、490路（寶盛里小區-阜成門內）、606路（輪胎廠中路-月壇體育場）、618路（回龍觀地區公交場站-月壇體育場）、691路（韓莊子北-索家墳）、693路（育新小區-阜永路口西）、694路（嘉銘園-怡海花園西門）、特12路內環（左安路-左安路）、特12路外環（永定門長途汽車站-永定門長途汽車站）、夜班車夜20路外環（北官廳-北官廳）
西直門內站：7路、105路、111路
臨近車站
參考資料 >
歷史沿革.北京市重點站區管委會.2024-03-27
基本情況.北京市重點站區管委會.2024-03-27
展覽路街道2017年春節煙花爆竹限放注意事項.北京市西城區人民政府.2024-03-30
鐵路文化學者王嵬 11處建筑遺存獲得文物身份.青瞳視角.2024-03-30
北京地鐵為限2號線客流量關閉西直門換乘電梯.京華時報.2015-02-04
2號線.北京地鐵官方網站.2015-02-04
13號線.北京地鐵官方網站.2015-02-04