衡阳现有二个火车站，分别是高铁东站和火车西站。
高铁东站有三层楼，一楼为售票大厅和出站口二楼有一个进站，一套验票系统和6套安检设备，一个候车大厅三楼全部是候车大厅。
火车西站有三层楼，现有K字头列车和火车货车一楼售票和出站口，二楼候车。
1935年10月10日，衡阳站主体站房为1栋3层楼房，面积2700平方米。有南北两场，南场铺14股道，有旅客站台北场有6股短线。
截至1995年，衡阳站主要有客车到发线5股，货车通过线（正线）4条，客车整备、存车线10股，办理客运房屋总面积10478平方米，新建候车大楼。站坪向南扩宽，面积7800平方米。候车厅入口处，设“三品”检测仪，楼上装电视监视系统1套，设16个探头，随时在萤屏上，可观察旅客候车动态，服务设施更为现代化。
