自2010年起超越左營站，成為高鐵台北站以外，出入旅客人數第二多的車站。

高鐵台中站是一個站內兩座島式月台、六條路線的高架車站，其中正中央的兩條為沒有設置月台的通過線。車站總基地面積約12公頃，站體總樓地板面積11萬平方公尺，是高鐵諸車站中規模最大者。

本車站與各高鐵站相比尚有一大特色，蓋因周邊環境屬台中市與彰化交界的邊陲地區，此地缺乏熱鬧市集與集合商場，而車站內有許多知名連鎖餐飲與伴手禮店進駐，因此假日常常可見站內聚集眾多並非為搭車而來的休閒人潮。

台中站共設有10個出口，其中出口1號至4號位於車站二樓，出口5號至7號在車站一樓，另有一個無編號出口，主要往返車站廣場、汽機車停車場、公共運輸候車區及轉運站及其他周邊設施。在各個車站出口，均設有指示牌顯示出口周邊的建築物及設施列表。