站點布局
呂梁站主站房占地5906平方米，設計層高為二層，候車廳可容納一千多人候車，設有11個售票視窗及1個殘疾人視窗。該車站由集散廣場和市民廣場兩部分組成。呂梁火車站站內共有6股車道，三個站台，開通時約有12對列車經過這裡。
發車方向
呂梁站能直達的主要火車站有北京西，天津，太原，石家莊，石家莊北，保定，唐山，秦皇島，陽泉北，山海關，北戴河，衡水，滄州，邯鄲，邢台，哈爾濱，長春，瀋陽北，大慶，齊齊哈爾，雙城，公主嶺，四平，鐵嶺，錦州南，葫蘆島北，鄭州，開封，商丘，德州，新鄉，安陽，鶴壁，西安，包頭，呼和浩特，東勝，榆林，延安，西安，安康，銀川，中衛，蘭州，西寧，烏魯木齊，寶雞，重慶，成都，綿陽，廣元，濟南，泰山，徐州，南京，蘇州，無錫，上海等。
發展
呂梁火車站廣場地區修建性詳細規劃日前在太原通過專家評審。火車站廣場與在建太中銀鐵路呂梁火車站相配套。火車站廣場的項目包括站前集散廣場和市民廣場兩部分。集散廣場和市民廣場已建設完成。這座火車站建成後，結束了呂梁山區沒有客運火車站的歷史。
呂梁站正面2011年1月11日，太中銀鐵路全線正式通車運營，成為西北地區通往華北地區最便捷的一條黃金通道。呂梁市民坐火車去北京最短需要7小時。每天有18對客車經過。
自2011年1月11日開通以來，截至2012年9月1日，呂梁火車站開通後的600天裡，共安全接發列車60800列，累計傳送旅客240萬人次。
在開通後的半年時間裡，車站全體工作人員克服了站前廣場還處於開工建設階段、吃住問題還沒有完全解決、客運設施不完善、行車設備運行狀態不穩定等多重困難的前提下，盡最大努力為廣大旅客提供優質周到的服務，極大地緩解了呂梁的運輸壓力，受到旅客的高度讚揚，半年來收到旅客感謝錦旗4面，表揚信260多封。
2012年12月，太原鐵路局（2017年底改稱中國鐵路太原局集團有限公司）太原車務段呂梁站緊緊抓住當前學生放假及元旦小長假的有利時機，加強調圖後的行銷宣傳，積極組織增運增收，12月27日發售客票9860張，僅發售網訂學生票就達6643張，完成客收38.6萬元，為全段客運任務的完成做出了貢獻。
列車時刻表
| 列車車次 | 始發站 | 終點站 | 發車時間 | 停靠時間 | 終到時間 | 列車車型 |
| T7 | 北京西 | 成都 | 23:59 | 4分 | 20:40 | 新空特快 |
| T8 | 成都 | 北京西 | 05:42 | 4分 | 12:28 | 新空特快 |
| T41 | 北京西 | 西安 | 21:43 | 6分 | 05:07 | 新空特快 |
| T42 | 西安 | 北京西 | 02:37 | 3分 | 09:21 | 新空特快 |
| Z69 | 北京西 | 烏魯木齊 | 16:40 | 3分 | 18:19 | 新空直特 |
| Z70 | 烏魯木齊 | 北京西 | 13:51 | 4分 | 20:20 | 新空直特 |
| Z277 | 北京西 | 銀川 | 02:24 | 13分 | 07:10 | 新空直特 |
| Z278 | 銀川 | 北京西 | 02:26 | 24分 | 08:32 | 新空直特 |
| T175 | 北京西 | 西寧 | 20:47 | 4分 | 10:27 | 新空特快 |
| T176 | 西寧 | 北京西 | 02:59 | 3分 | 09:28 | 新空特快 |
| K213 | 天津 | 西安 | 03:16 | 4分 | 10:20 | 新空快速 |
| K214 | 西安 | 天津 | 19:51 | 6分 | 07:32 | 新空快速 |
| K1287 | 青島 | 銀川 | 03:01 | 4分 | 09:22 | 新空快速 |
| K1288 | 銀川 | 青島 | 01:12 | 6分 | 16:37 | 新空快速 |
| K1116 | 包頭 | 北京西 | 01:49 | 6分 | 11:06 | 新空快速 |
| K1115 | 北京西 | 包頭 | 22:26 | 4分 | 06:05 | 新空快速 |
| K545 | 佳木斯 | 成都 | 23:16 | 4分 | 23:05 | 新空快速 |
| K546 | 成都 | 佳木斯 | 07:22 | 15分 | 16:42 | 新空快速 |
| K1333 | 上海 | 銀川 | 17:53 | 5分 | 23:57 | 新空快速 |
| K1334 | 銀川 | 上海 | 18:47 | 6分 | 15:51 | 新空快速 |
| k2502 | 商丘 | 銀川 | 12:45 | 6分 | 19:30 | 新空快速 |
| k2504 | 銀川 | 鄭州 | 06:19 | 6分 | 20:47 | 新空普快 |
| K7831 | 太原 | 柳林南 | 09:55 | 10分 | 10:15 | 新空快速 |
| K7832 | 柳林南 | 太原 | 12:08 | 10分 | 14:26 | 新空快速 |
| K7833 | 太原 | 呂梁 | 17:30 | --- | 17:30 | 新空快速 |
| K7834 | 呂梁 | 太原 | 19:02 | --- | 21:25 | 新空快速 |
| 4643 | 太原 | 柳林南 | 20:17 | 10分 | 20:37 | 新空普快 |
| 4644 | 柳林南 | 太原 | 07:32 | 10分 | 10:33 | 新空普快 |
| k1338 | 烏魯木齊 | 濟南 | 01:31 | 6分 | 11:38 | 新空快速 |
| k1337 | 濟南 | 烏魯木齊 | 02:41 | 5分 | 10:10 | 新空快速 |
| k1574 | 重慶北 | 長春 | 09:15 | 6分 | 11:19 | 新空快速 |
| k1573 | 長春 | 重慶北 | 12:10 | 6分 | 07:40 | 新空快速 |
| Z269 | 上海 | 呼和浩特東 | 09:29 | 6分 | 18:28 | 新空直特 |
| Z270 | 呼和浩特東 | 上海 | 18:40 | 6分 | 13:15 | 新空直特 |
| k1081 | 哈爾濱 | 銀川 | 13:41 | 5分 | 21:03 | 新空快速 |
| k1082 | 銀川 | 哈爾濱 | 07:58 | 4分 | 16:06 | 新空快速 |
