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牡丹江站设计体现中东铁路百年历史风格，将哈尔滨、牡丹江和绥芬河三站的风格有机结合，借鉴俄罗斯等欧洲国家的建设风格，体现牡丹江站的历史性、标志性和门户性。牡丹江站新站站房房顶设计为圆弧结构。牡丹江站设计为高架候车旅客车站，主要包含旅客购售、候车乘车功能、进出站功能、行包办理功能以及部分铁路运行设备用房、车站办公等。
截至2016年4月，牡丹江站站房总面积2.9万平方米，包括侧式站房和线上候车厅两个部分，侧式站房面宽长为173.1米、宽39.6米、主体高36米，规模约1.42万平方米，为多层建筑，设计为3层（局部为4层）。线上候车厅设计长193米，宽71米，规模约1.38万平方米。
牡丹江站的布局为“一条轴线，两个中心”，即以站房中心里程及对应太平路为主轴线，在主轴线上设置南、北两个站房及广场。旅客可通过南、北两个入口进入南站房、高架站房，在入口处经过安检后，乘坐两侧电梯直达高架候车厅，旅客在这里办理检票、候车、行包托运等业务，穿过宽敞明亮的高架候车厅下楼梯抵达各个站台乘车。截至2018年9月，旅客持票进站后，可见站内设置的28个检票口，旅客可通过其中的14个高铁检票口进入高架候车厅。牡丹江站还设置了自动扶梯30部，其中站房内部为23部、地道内为7部。
牡丹江站出站厅位于牡丹江站南站房的东侧，与牡丹江站地下通道贯通，沿地下通道出站可直行至出站厅，使用出站厅，旅客出站距离较之前缩短约300米。
牡丹江站作为哈牡客运专线的重要一环与牡丹江重要的交通枢纽中心，新站建成后可汇集铁路、城市公共交通、社会交通等多种交通方式，实现多种交通衔接。
公交线路
1牡丹江公交1环101路
军马场
05:30、20:00
军马场
05:30、20:00
2牡丹江公交1环102路
军马场
05:30、20:00
军马场
05:30、20:00
3牡丹江公交1路
爱河
05:30、19:30
文化广场
06:00、20:00
4牡丹江公交2环201路
牡丹江市第一中学
05:30、20:00（夏）
牡丹江市第一中学
05:30、21:00（冬）
5牡丹江公交2环202路
牡丹江市第一中学
05:30、20:00（夏）
牡丹江市第一中学
05:30、20:00（夏）
长途汽车
牡丹江客运站位于牡丹江市西安区西牡丹街609号，距离牡丹江站约4.9公里。旅客可在牡丹江站的火车北站乘坐牡丹江公交16路在“客运站”站下车即可到达。
主营线路（按所到地区的发车时间排序）
敦化、延吉、珲春、吉林、佳木斯、梨树、双鸭山、通河、延寿、哈尔滨、大庆、宝清、榆树、绥化、五常、伊春、七台河、松江河、宾县、鸡西、虎林。
清光绪二十九年（1903年），中东铁路交付运营初期，牡丹江站（今牡丹江市文化宫附近）为五等站。
民国二十三年（1935年）12月，东北沦陷后，牡图铁路铺轨到牡丹江，设立宁北站。[7]同年，牡丹江站老站舍开建。
民国二十四年（1935年）7月1日，牡图铁路正式营业后，宁北站改为牡丹江站，滨洲铁路的原牡丹江站改称南牡丹江站。
民国二十六年（1937年）6月，南牡丹江站废弃。
民国二十八年（1939年）10月23日，牡丹江站老站舍全部完工并交付使用。
中华人民共和国建立后，牡丹江站货运量和旅客乘降不断增加。
1988年，日均装车59.4辆，卸车222.9辆；全年货物发送93.3万吨，货物到达373.3万吨。
1989年10月，牡丹江站老站舍拆除。
1990年6月15日，牡丹江站新站舍动工。
1991年9月15日，牡丹江站新站舍竣工。新站舍为二层楼，坐北朝南，建筑面积10054平方米。
1998年12月30日，牡丹江站北站站舍建成并投入使用，建筑面积1046.82平方米。
2000年，牡丹江站南站第三候车室改为软席候车室，售货部改为第三候车室，软席候车室改为第二贵宾室。
2004年11月，牡丹江站南站舍改建装修，站房楼顶东西两侧各增设大型电子钟。
2016年年初，作为哈牡客专工程的终到站，牡丹江站综合改造项目开工，预计2018年年末对外开放。
2016年3月30日，牡丹江站搬到老站东侧的过渡站房里做临时站，3月31日老站开始进行改造。
2018年9月，牡丹江站北站房即牡丹江综合交通枢纽工程开工，预计2019年10月投入使用。
2018年10月14日，牡丹江站正式启用出站厅及东侧站前广场。
自助购票
截至2018年9月，牡丹江站售票厅内共设置14个售票、退票、制证窗口，摆放12台自动售取票机。
便民设施
没有身份证明的旅客乘车前，可以到牡丹江站售票厅内专门的铁路公安制证窗口办理临时身份证。
截至2018年9月，牡丹江站站房内设置12部垂直电梯，为有特殊需求的旅客提供服务。
客运流量
2013年春运，牡丹江站发送旅客56万余人次，同比增加2万人次。
2014年春运，牡丹江站发送旅客58万人次，同比增加2万人次。
2015年春运，牡丹江站发送旅客67.92万人次，同比增加近10万人次。
2016年春运期间，牡丹江站共发送旅客71.5万人次，同比增加3.6万人次。
2018年春运（2月1日至3月12日），牡丹江站旅客发送量为75.4万余人次。
2018年十一期间，牡丹江站发送旅客14.15万人次。其中10月1日旅客发送量超过2.5万人次，10月7日旅客发送量达到2.3万人次。
