站點規模
西安火車北站2011年1月11日，西安北站部分站台（1—15）開始投入運營，鄭西高鐵結束引入西安站的過渡時期。待全部規劃引入鐵路建成通車後，西安北站預計傳送旅客近期將達到6870萬人，遠期達到8260萬人。
接入鐵路：徐蘭客運專線、西成客運專線、大西客運專線、西銀鐵路、關中城際鐵路網。
旅客傳送量：到2018年，傳送量全年1300萬人，日均傳送量36000人，高峰小時傳送量8600人；到2028年，傳送量全年1800萬人，日均傳送量49000人，高峰小時傳送量12000人。按照規劃設計，站房設計最高聚集人數為1萬人。車站一次建成南、北雙向客運站房、雙向站前廣場，形成南主北輔的規模格局。
西安將形成西安北站、西安站、新西安南站為主，紡織城火車站、阿房宮火車站為輔的“三主兩輔”的客運站格局。
站場
西安北站分三個站場，共18站台（34站台面）34線，站場分布如下（由南到北）：
鄭西、西寶場：鄭西客專及西寶客專停車場，共15個站台面、15股道（已啟用）
西成、大西場：西成客專及大西客專停車場（未啟用，預計2014年與大西客專同時投入使用）
西銀、關中城際場：西安到銀川的客運專線及關中各城市間的城際鐵路的停車場（未啟用）
設計
西安火車北站總體立意為：唐風漢韻，盛世華章。北客站立面取意於唐代建築大明宮含元殿；車站的屋頂、進站大廳、高架層，分別源自大明宮含元殿出檐深遠的屋頂、結構外露的牆身、渾厚有力的台基。
整個屋頂由七個單元體組成，每個單元體在中間高起的屋脊處開以梭型的天窗，既能利用天然採光，更重要的是立面上形成一道優美的孤行屋脊，與舒展的兩翼相得益彰。
車站中部設定貫通站台和玻璃屋頂的中庭空間，綠色通道和候車室圍繞中庭設定。旅客在站內可以明確了解車站布局、掌握自己的行進方向。
陽光透過屋頂上半透明的聚碳酸酯亮瓦，形成華麗的光影效果。廣廳、候車大廳與站台之間形成共享空間；廣廳及候車大廳均可居高臨下、清楚看到站台上列車到發情況。
北客站基座立面使用清水灰磚，屋蓋表皮採用直立鎖邊鋁合金屋蓋系統，立面上的鋼框雙層玻璃幕牆確保了大廳朝向城市的通透性。
屋頂由金屬網架同金屬直立鎖邊屋面系統和半透明聚碳酸酯屋頂材料加金屬遮陽組成；在屋頂的中心部分，一個個梭形半透明聚碳酸酯屋頂材料與金屬條構成的採光屋頂，為中央大廳引入自然的光線；外圍的立面由玻璃幕牆構成，略微後退。
側翼無站台柱雨棚對應於鐵軌線上的部分開設帶狀開口，有利於列車排氣排煙。室內主要為灰色和白色等淺色調。體現出西安古城風貌，也營造了一種安靜的氛圍，並使自然光線隨著一天不同時刻的不同色彩在車站中自由交換和散射。
運營
2011年1月11日西安火車北站已正式運營，60名大學生志願者從當天起進駐西安北站，為乘坐高鐵的旅客提供為期一個月的交通諮詢、扶老助幼、語言翻譯等服務。
公交
| 線路 | 始發站 | 終到站 | 首班時間 | 末班時間 |
| 263 | 火車北站 | 東門 | 06:30 | 19:30 |
| 264 | 火車北站 | 勞動路 | 06:30 | 19:30 |
| 265 | 草灘公交樞紐站 | 張家堡 | 06:30 | 20:30 |
| 266 | 火車北站 | 火車站西 | 06:30 | 23:00 |
捷運
線路名稱：西安捷運2號線
運行區間：西安北站-會展中心（在建二期工程延長至韋曲南站）
沿途站點：北客站-北苑-運動公園-行政中心-鳳城五路-市圖書館-大明宮西-龍首原-安遠門（北門）-北大街-鐘樓-永寧門（南門）-南稍門-體育場-小寨-緯一街-會展中心
運行時間：06:10-23:15
時刻表
| 車次 | 始發站 | 始發時間 | 終到站 | 終到時間 | 全程(km) |
| G2508 | 西安北 | 07:30 | 北京西 | 當天13:28 | 1216 |
| G2002 | 西安北 | 07:42 | 鄭州 | 當天09:56 | 505 |
| G652 | 西安北 | 07:50 | 北京西 | 當天13:17 | 1216 |
| G824/G821 | 西安北 | 08:00 | 深圳北 | 當天17:34 | 2230 |
| D5094 | 西安北 | 08:12 | 華山北 | 當天08:52 | 121 |
| D5090 | 西安北 | 08:37 | 延安 | 當天10:52 | 326 |
| G654 | 西安北 | 08:50 | 北京西 | 當天14:20 | 1216 |
| G98/G95 | 西安北 | 09:50 | 廣州南 | 當天17:30 | 2119 |
| G656 | 西安北 | 10:05 | 北京西 | 當天15:37 | 1216 |
| G2006 | 西安北 | 10:20 | 鄭州 | 當天12:42 | 505 |
| G658 | 西安北 | 10:30 | 北京西 | 當天16:27 | 1212 |
| G828/G825 | 西安北 | 10:45 | 深圳北 | 當天20:16 | 2221 |
| G660 | 西安北 | 10:55 | 北京西 | 當天17:17 | 1216 |
| G834/G831 | 西安北 | 11:20 | 廣州南 | 當天20:16 | 2128 |
| G662 | 西安北 | 11:35 | 北京西 | 當天17:12 | 1212 |
| G838/G835 | 西安北 | 12:20 | 廣州南 | 當天21:20 | 2128 |
| D1002 | 西安北 | 12:30 | 鄭州東 | 當天16:23 | 523 |
| G842/G839 | 西安北 | 13:00 | 廣州南 | 當天22:06 | 2119 |
| G88 | 西安北 | 13:10 | 北京西 | 當天17:50 | 1216 |
| G846/G843 | 西安北 | 13:45 | 廣州南 | 當天22:47 | 2128 |
| G664 | 西安北 | 14:40 | 北京西 | 當天20:33 | 1216 |
| D5092 | 西安北 | 14:50 | 延安 | 當天17:05 | 326 |
| G858/G855 | 西安北 | 15:05 | 武漢 | 當天19:40 | 1059 |
| G854/G851 | 西安北 | 15:30 | 長沙南 | 當天22:01 | 1421 |
| G666 | 西安北 | 16:03 | 北京西 | 當天21:32 | 1212 |
| G2012 | 西安北 | 16:40 | 鄭州 | 當天19:05 | 505 |
| G670 | 西安北 | 17:55 | 北京西 | 當天23:20 | 1216 |
| D1004 | 西安北 | 18:30 | 鄭州 | 當天21:40 | 505 |
| D1006 | 西安北 | 20:25 | 鄭州 | 當天23:21 | 505 |
| D308/D305 | 西安北 | 20:56 | 上海 | 第2天07:48 | 1503 |
| 車次 | 始發站 | 始發時間 | 終到站 | 終到時間 | 全程(km) |
| D306/D307 | 上海 | 22:00 | 西安北 | 第2天08:46 | 1503 |
| D5093 | 華山北 | 09:18 | 西安北 | 當天10:00 | 121 |
| G2001 | 鄭州 | 08:00 | 西安北 | 當天10:30 | 505 |
| D1001 | 鄭州 | 09:00 | 西安北 | 當天12:08 | 505 |
| G651 | 北京西 | 07:05 | 西安北 | 當天12:48 | 1216 |
| D5089 | 延安 | 11:25 | 西安北 | 當天13:40 | 326 |
| G653 | 北京西 | 08:21 | 西安北 | 當天14:11 | 1216 |
| G856/G857 | 武漢 | 09:23 | 西安北 | 當天14:30 | 1059 |
| G852/G853 | 長沙南 | 08:10 | 西安北 | 當天15:04 | 1421 |
| G655 | 北京西 | 10:05 | 西安北 | 當天15:43 | 1216 |
| G2007 | 鄭州 | 13:07 | 西安北 | 當天15:55 | 505 |
| G832/G833 | 廣州南 | 07:18 | 西安北 | 當天16:21 | 2128 |
| G96/G97 | 廣州南 | 09:00 | 西安北 | 當天16:40 | 2119 |
| G659 | 北京西 | 12:08 | 西安北 | 當天17:35 | 1216 |
| D1003 | 鄭州 | 14:52 | 西安北 | 當天18:10 | 505 |
| G87 | 北京西 | 14:00 | 西安北 | 當天18:40 | 1216 |
| G822/G823 | 深圳北 | 10:00 | 西安北 | 當天19:42 | 2221 |
| D1005 | 鄭州東 | 16:49 | 西安北 | 當天20:05 | 523 |
| D5091 | 延安 | 18:02 | 西安北 | 當天20:17 | 326 |
| G836/G837 | 廣州南 | 11:35 | 西安北 | 當天20:27 | 2128 |
| G661 | 北京西 | 14:42 | 西安北 | 當天20:41 | 1212 |
| G2507 | 北京西 | 14:27 | 西安北 | 當天20:58 | 1216 |
| G663 | 北京西 | 14:47 | 西安北 | 當天21:09 | 1216 |
| G840/G841 | 廣州南 | 12:27 | 西安北 | 當天21:36 | 2119 |
| G665 | 北京西 | 16:00 | 西安北 | 當天21:52 | 1212 |
| G2011 | 鄭州 | 19:40 | 西安北 | 當天22:10 | 505 |
| G826/G827 | 深圳北 | 13:00 | 西安北 | 當天22:33 | 2230 |
| G667 | 北京西 | 16:53 | 西安北 | 當天22:44 | 1216 |
| G844/G845 | 廣州南 | 13:53 | 西安北 | 當天22:57 | 2119 |
| G669 | 北京西 | 17:38 | 西安北 | 當天23:06 | 1216 |
