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吉林站位于吉林市昌邑区，隶属中国铁路沈阳局集团有限公司吉林车务段管辖，总建筑面积229110平方米。其中站房的面积53821平方米，分为东站房和西站房两部分；高架候车大厅20125平方米，可同时聚集6000人。吉林站采取自动检票闸机与人工检票作业相结合的方式，站场采用跨线式上进下出的站形，形成无障碍的旅客乘降体系。吉林站普速、高速分场设置，共14条到发线。其中有效长度550m的普速到发线5条，有效长度500m的高速到发线1条，有效长度为450m的高速到发线8条。
吉林站自动化程度较高，自动售、检票机、自动查询系统完善。站内拥有完善的无障碍设施，设无障碍电梯9部，残疾人专用的卫生间6处，可实现立体型的无障碍通道。吉林站设东、西两个售票厅，可发售全国联网各次列车车票。旅客在东、西两个进站口经安检后方可进站候车、购票、取票，现已取消实名制验票环节，旅客无需验票，直接到候车室候车。
吉林站西广场建有综合交通换乘中心、市公路客运站、公交客运调度中心、公交车枢纽站、公交线路问询处、“吉林通”卡服务中心、出租车换乘区、社会车辆停车场和休闲广场；东广场建有出租车换乘区、社会车辆停车场、公交车站和休闲广场。吉林站东、西两侧由城市通廊（中康路下穿隧道）连接。规划中的轨道交通1号线也将在东、西广场设立乘降站点。
东广场
（1）市区线路：
2路延安路—铁合金北宅
13路延安路—十三中
32路延安路—公交维修公司
47路公交三公司—吉林站东广场
63路延安路—创业广场
72路公交三公司—吉林站东广场
102路延安路—碳素厂住宅
112路青林街—吉林站东广场
807路新山村—吉林站东广场
（2）近郊线路
22路延安路—晓光村
33路（腰屯二队线）吉林站东广场—丰满
33路（松花湖线）吉林站东广场—松花湖
（3）旅游专线
201路吉林站东广场–圣德泉
333路吉林站东广场—松花湖
西广场
（1）市区线路位于西广场公交枢纽站A区
1路农林街—吉林站西广场
3路景山路—吉林站西广场
4路新吉林—吉林站西广场
7路农林街—吉林站西广场
8路长春广场—吉林站西广场
12路青林街—吉林站西广场
45路农林街—吉林站西广场
48路电线厂—吉林站西广场
60路轻型车厂—吉林站西广场
64路雾凇路客运站—吉林站西广场
101路长春广场—吉林站西广场
（2）近郊线路位于西广场公交枢纽站B区
10路吉林站西广场—双吉
14路吉林站西广场—新立
29路吉林站西广场—张家
35路吉林站西广场—于家
38路吉林站西广场—孤店
203路吉林站西广场—化纤市场
208路吉林站西广场—孤家子
210路吉林站西广场—寇家
214路吉林站西广场—糖厂
（3）旅游专线：
313路吉林站西广场（A区）—万科松花湖国际度假区（季节性停运）
329路吉林站西广场—神农温泉
火车站周边
（1）桃源广场（桃源路）：
22路延安路—晓光村
207路大荒地—岔路乡
（3）桃源广场（吉林大街）：
30路化工学院—江城广场
33路吉林站东广场—丰满/松花湖
40路合肥路—江城广场
58路哈达家居—公安小区
62路合肥路—大东门
130路龙潭桥—欧亚城
140路江城广场-合肥路
（4）嫩江街：
43路延安路—公交维修公司
（5）新地号街：
46路公交集团—吉草高速
48路电线厂—吉林站西广场
54路二道江街—中东新生活
56路二道江街—兴隆街
1912年，随着吉长铁路竣工通车，吉林站也投入使用。吉林站是全国较早一批火车站之一，在东北具有非常重要的地位。当时的吉林站只是一个平房，在房顶的四周，建有像城墙一样的围栏，站房顶部向上凸起，兼具中国传统建筑风格和俄罗斯建筑风格。
20世纪20年代，因原站房太小，所以拆掉在原址上重新建起了一栋两层小楼，作为新站房。
1928年，接入吉敦铁路。1929年，吉海铁路通车之时，却并未接入吉林站，而是选由林徽因设计、梁思成审定的黄旗屯站（今吉林西站）为吉林总站，其原因为吉海铁路为时任吉林省长张作相主持修建，而彼时吉林站受日本人控制。
1941年，因站房规模不够，又在站房的西北面新建了一个“票房子”当做候车室。
1945年为纪念苏联红军烈士，在正对东候车室的广场中心建一座苏军烈士纪念塔。吉林站前苏军烈士纪念塔修建于1945年10月，塔高8米多，塔顶是一颗红五星。这座纪念塔一度成为吉林站前广场的标志性建筑物。
1960年为修建无轨电车迥转线将公园分作两部分，1961年又将广场拓宽。
1968年将拆除铁路公园并炸毁苏军烈士塔，改建成群众集会广场，在广场西侧合建主席台。
1980年，拆掉使用了50多年的老站房，但新站房并未马上建成，而是建起临时候车室，临时候车室仅由一排平房构成，这个简陋的临时候车室使用了12年之久。
1982年将会场拆除恢复站前公园。原主席台改为烤鸭店，后改为园中园旅行社，在原苏军烈士纪念处修建一座圆形喷水池，内置铁制芙蓉花。
1985年对广场进行改造，东西方向修筑一条4317米长的柏油路。1987年建设大世界地下商场（地下人防工事）时将站前公园及广场圆形喷水池全部拆除。
1992年，新站房建起，这个站房设计非常有特色，站房建筑为"JL"两个字母组合，远看又像船，契合了吉林“船厂”的旧称。此时的吉林站拥有1个侧式站台和2个岛式站台，并在当时的站台东侧拥有货场。站房分两层，2层设两个大候车室，1层也设计有2个候车室，但一直未开放，而是作为超市使用。
2009年9月1日，因修建城际铁路和扩大火车站的需要，拆除于1992年建成的站房，原吉林站客车被分流到吉林西站、江北站两个临时客站。并在新吉林站东站房前建设广场，即吉林站东广场。
2011年1月11日，新站房主体建筑投入使用，长吉城际铁路开始运营，开行北京、沈阳、哈尔滨、长春等方向30对动车组列车，先期开通西站房和6-9号站台（后期为10-14号站台）使用。与此同时，东站房、高架候车大厅、未开通的站台都在施工中。2011年8月28日，整个站房全部投入使用，江北站和吉林西站分流业务停止。
2012年12月1日，京哈高速铁路（沈哈段）开通运营，长吉城际铁路经长西联络线与其接轨。吉林站增开了去大连方向动车组列车，同时调整北京、沈阳、哈尔滨、长春等方向动车组列车开行方案。
2013年9月，吉林站东广场部分竣工并对外开放。吉林站东广场总建筑面积约97000平方米，分为地上地下共两层。地上为休闲广场，建筑面积为51000平方米，并在广场北路设置出租车下客站（上客需在地下出租车停车场）和公交车站。地下一层建筑面积为46000平方米，现为停车场、出租车乘降站，并有通道可去往城市通廊和西广场。
2014年春季起，吉林站西广场开始施工改造，并于7月2日起封闭，旅客在西广场只能进站，不能出站。公交线路采取绕行、更改线路经停东广场，或以桃源广场、东市场作为终到站，东西广场和临时客运站之间设置了免费摆渡车。
2015年1月20日，连接吉林站东西两侧的城市通廊试验通车。通车初期并未摊铺沥青路面、部分附属设施也没有安装。2015年3月25日至4月30日，城市通廊采取封闭措施摊铺了沥青路面，并对未安装的附属设施进行了安装。
2015年8月末，吉林站西广场部分竣工并具备开放条件，开始对外开放，公交线路和公路客运回归西广场，西出站口开放。新的西广场建有综合交通换乘中心、市公路客运总站、公交客运调度中心、公交车枢纽站、公交IC卡服务中心、出租车换乘区、社会车辆停车场和休闲广场等。
