一座造型舒展，宏伟大气的建筑径直映入眼帘。只见其外观整体呈方形，双层仿窗花式幕墙古朴亲切，而房顶两侧的外檐形似唐朝宫殿的斗拱，华丽而端庄，“唐风晋韵”尽显。不仅在外形上保持了山西传统民居青砖砌筑的神韵，而且在材料的选用上无不体现着低碳、环保等现代化车站的工艺与理念。

铝合金吊顶、大理石地面、开阔、通透、现代感极强，这是走进太原南站主站房的第一印象。极具特色的至高阿尔法天花系统被广泛应用在各大区域。

站房整体建筑形式采用了国际上先进的单元体结构体系，共由48个巨型“单元伞”构成钢结构屋面。目前，站房主体已经全部完工，设备调试正在进行中。