2面3線から成る駅で、駅舎は橋上に設けられています。この橋上駅舎は、東京駅を模して赤レンガを使って造られており、あたかも東京駅がぽっかりと空中に浮いているような感じを受けます。コンコースの天井にはドームがあるなど、少なくとも2階部分は、かなり細かいところまで意識しているのがうかがえます。この駅舎は、深谷が日本で最初に本格的なレンガ生産が行われたことをPRするために設計されたもので、1887年に操業が開始された工場から出荷されたレンガが、東京駅などで大量に使われました。現在も、当時の窯が日本煉瓦製造株式会社の構内に保存されています（操業は1968年で終了。国指定重要文化財）。
ホームは、階段および屋根を支える一部にレンガ風の装飾が施されているものの、他にはこれといった特徴があるものではありません。
出口は駅の南北にあり、メインの北側には、深谷出身の実業化である渋沢栄一の銅像が建っています。