海口站地处海口西部海滨，是我国第一座列车渡海联运铁路站，被誉为全国第一个生态型铁路站，距离茂名东站399公里，距离广州站760公里。同时也是广场面积最大的一个车站之一。海口站广场东西长约480m，南北宽约326m，呈狭长型，面积超过150000㎡，绿地面积比例超过60%，是海口新的“城市标志”。

海口站距离海口市区20km，海口站主体由前后两进、四合院结构的二层建筑和两个长约五百米的站台构成。二层的建筑为仿古宝塔亭榭造型，两座建筑中间的庭园模仿三亚著名景点天涯海角，“南天一柱”、“天涯”、“海角”三块大石簇立在椰树、棕榈树下。两边宽敞的廊坊使庭园和建筑物与外界融为一体，通透自然，凸显热带海岛园林风格。海口站建筑群全是白墙蓝顶，象征着南国特有的蓝天白云。在站台通往候车室的楼梯，设计者将楼梯顶蓬设计成层层迁延上升状，让人顿生行云流水、云中漫步之感。

海口站站房坐西向东，海口站东侧是宽阔的站前广场，广场南北两侧分别是邮电大楼、公交站、宾馆、写字楼及粤海铁路公司办公楼、长途汽车站和旅游服务中心等。
海口站现建有四个硬座候车室和一个软座候车室。已铺设9条铁轨，其中，6条为货运，以满足货物进出岛的需要，另外几条货运铁轨和货场正在建设中。
海口站站房由营业(各类广厅)、候车(包括二期高架候车)、售票服务、行包、客运管理、出站、电务、驻站及其他生产办公用房组成。站房设计最高聚集人数按4000人考虑。海口站房一次性设计，分二期实施，一期为线平式主站房，二期为高架候车室及独立行包房。

2004年12月5日，海口站正式办理客运业务。
2005年1月7日，粤海铁路、海口站正式投入运营。
自2013年7月1日起，海口站办理客运业务列车增至22趟（哈尔滨——海口1趟，海口——哈尔滨1趟，北京西──三亚1趟，三亚──北京西1趟；成都东──海口1趟，海口──成都东1趟；长沙──海口1趟，海口──长沙1趟；上海南──海口1趟，海口──上海南1趟；海口──西安1趟，西安──海口1趟；海口──三亚5趟，三亚──海口5趟）。
海口站客运班组始建于2004年12月，现有员工75人，党员12人，团员 15人，主要担负着办理上海、北京、广州三对旅客列车的业务工作。这是一支年轻又充满活力的队伍，是海口站一道“亮丽的风景线”，是粤海铁路客运安全的第一道防线。为适应新形势的发展,海口站客运班组积极响应粤海公司工会的号召，努力创建学习型班组,争当知识型员工，树立“今天的努力，明天的能力”学习理念，组织和动员职工不断学习，制订了班组学习制度，营造了班组学习的良好氛围，促进了客运班组各项工作的开展，取得了显著成绩。
海口车站分别被铁道部、海南省总工会评为“文明车站”、“全国铁路路风工作先进集体”。