Здание вокзала несколько раз расширялось и перестраивалось. Последний проект реконструкции был разработан институтом «Сибжелдорпроект». Строительные работы начались в октябре 2001 года, реконструкция вокзала была завершена в 2004 году к 400-летию Томска.

Вокзал представляет собой просторное двухэтажное здание с тремя подъездами и тремя выходами к поездам. Для посадки и высадки пассажиров имеются две низкие платформы, длиной 555 и 397 метров. В предпраздничные и послепраздничные дни, а также в последние дни августа и другие периоды массового заезда или отъезда из города студентов длина поездов может превышать длину платформы из-за добавляемых на этот случай вагонов. Высадка в этих случаях сопряжена с определенными неудобствами.

Почти все поезда прибывают на первый путь. Второй путь используется крайне редко, и как правило, для высадки пассажиров. Вторая платформа соединена со зданием вокзала подземным переходом, из которого можно попасть в пригородный зал ожидания. Предусмотрен и выход сразу на привокзальную площадь, но он никогда не используется.