巨大な駅ビルがそびえます
半地下に島式ホーム1面2線が設けられている駅で、コンコースがホームの上に覆い被さるような格好になっています。このような形になっているのは、南隣の五反田が沖積平野の上で標高が低い一方、目黒は武蔵野台地の上にあって標高が高くなっており、鉄道ではこの勾配を上るのが困難だったためです。
駅名は「目黒」ですが、目黒区ではなく品川区にあります。一説によると、目黒村が鉄道敷設に反対し、上大崎村が鉄道誘致に熱心だったためによるともいわれます。
出口は北側の中央改札がメインで、東急目黒駅側への連絡改札もあります(乗り換え専用改札はありません)。駅の上には、駅ビル「アトレ」が入っています。