分倍河原

地上に、対向式2面2線のホームが設けられています。

京王線との連絡駅となっており、乗り換え利用客が非常に多いこともあって、連絡改札が設置されており、南武線の改札、京王線の改札とあわせて3種類の改札口が、決して広くはない駅舎の中にひしめいています。南武線は東西、京王線は南北に交差していますが、「南武線は南北を、京王線は東西を結ぶ」というのが一般的な路線の感覚ということもあり、どうも方向感覚が狂いがちです。京王線と武蔵野線を乗り継ぐときなど、特に混乱しやすいのは、私だけでしょうか。

駅舎は駅の北側（川崎方面ホーム側）にありますが、管理は京王電鉄が行っているため、「みどりの窓口」も設けられていません。改札前から府中駅方面に向けて商店街が形成されていますが、乗り換え客に比べて乗降客はあまり多くありません。朝ラッシュ時には、出口専用の臨時改札口が供用されます。

駅舎からホームをオーバークロスして南側へと跨線橋が通じており、こちらには東芝の事業所や税務署があります。駅前には新田義貞の銅像が建っています。