郑州站位于河南省郑州市二七区，是中国铁路郑州局集团辖下的特等站，为中国铁路最重要的枢纽之一。京广铁路及陇海铁路两大铁路干线在此交汇。此外，郑州站亦为郑焦城际铁路的始发终到站，郑西高速铁路亦通过郑荥联络线接入本站。
郑州站始建于1904年，位于现郑州站一站台偏南处。站内设有两间平房、4条股道，是京汉铁路中段的业务站。1911年，两孔三梯的铁质天桥投入使用。
1913年，陇海郑州北站在京汉郑州站西北侧建成:236。1914年，陇海铁路开封—洛阳段（汴洛铁路）的开业奠定了郑州火车站为全国交通枢纽的基础。1927年，京汉线郑州站西侧建成办理客车到发的陇海郑州南站:236。1928年，郑州车站修造票房和候车风雨棚二个。1932年9月，郑州车站货站开工。
1944年4月，陇海铁路郑州至开封的铁路线通车。1948年10月22日，解放军占领郑州，中国人民革命委员会派军事代表对郑州车站实行军事管制。1949年3月11日，郑州铁路管理局成立；5月，郑州铁路管理局将平汉路、陇海路郑州南北车站合并，成立郑州总站:236。同年11月10日，郑州站将现有8条股道增修为22条股道。
1953年，郑州站进行了为期3年的改造暨扩建工程，分离出货运站郑州东站（现圃田西站），使得现时的郑州站成为了一座以运输旅客为主的大型客运站。1955年，经铁道部批准，郑州车站为特等站。次年3月8日，车站新站房工程开工。站房于1958年竣工，设京广候车区和陇海候车区，同时地道贯通4条股道，3个站台。1959年8月，于1957年开工的车站新天桥投入使用。
1962年，经铁道部批准，郑州车站新老两场分为两个车站：老场为现在的客运郑州火车站，新场则改为编组站郑州北站。1971年10月，郑州车站一站台风雨棚、天桥、排水改造工程动工；1972年6月，建二、三、四站台风雨棚，总覆盖面积为2160平方米。
1988年至1999年，郑州站经历了历史上最大的一次改暨扩建工程。改造工程分为三期：一期工程为站场改造，于1992年启用:246；二期工程为南北配楼，于1995年建成并投入使用。1999年12月28日，具有标志性的郑州站新主站楼正式投入使用，标志着历时12年的改暨扩建工程的结束。
2006年12月，郑州站西站房开建。2010年1月，西站房和无柱风雨棚建成并投入使用。
郑州站总建筑面积14.4万平方米，由东站房、西站房和高架候车室组成。
郑州站东站房又称作主站楼，于1999年12月29日作为郑州火车站改造工程的三期投入使用。主站楼高高63.3米，建筑面积4万平方米，地下局部一层，地上九层。售票大厅位于一层南侧，面积2500平方米，有68个售票窗口。进站口位于一层中央，设有4部扶梯、2部直梯及2座步行楼梯通往位于二层各候车厅及高架候车厅。东站房设有三个普通候车厅及贵宾、软席、母子、军人、团体等专用候车厅。行包房面积1.49万平方米，日发送行包8000多件。
郑州站西站房于2010年投入使用，长268米，宽56米，总面积11774平方米。站房外立面通过现代的钢结构材料抽象化表现司母戊鼎的意向。站房整体位于郑州站站场西侧，与既有的高架候车室和两条出站地道连接。西站房北侧一层为售票大厅，设有30个人工售票窗口和10台自动售票机，其中1号窗口为残疾人专口；6号窗口为退票窗口；7号窗口为车票签证窗口；9号窗口负责出售站台票；15号窗口为值班主任窗口。一层南侧为VIP候车厅。进站口位于一层中部，配备4个进站通道，进入站房后通过楼梯、自动扶梯或残疾人专用折叠式的无障碍升降平台进入二层高架候车区。西广场二层新建高架候车室6186平方米，内设各式商铺，并与既有的6个候车室相连通。
郑州站东西站房间设有高架候车室横跨站场，高架候车室南北长190米，东西宽108.5米，面积2.4万平方米，设有6个候车室，可同时容纳近2万人候车。
郑州站设有20条股道，其中供客运使用13条，4条货运线和数条外绕线。车站配备7座客运站台，共13个站台面。其中2-13站台为岛式站台，系高站台。1站台为侧式站台，系低站台，并设有中转换乘通道通往高架候车厅：乘坐列车到达郑州站的旅客可根据表示指引通过地道进入位于1站台的换乘点进行换乘。
车站站台上方覆盖有无站台柱雨棚。雨棚建筑面积53036.9平方米，由钻孔桩基础、承台、钢管混凝土双肢组合柱、倒三角形钢管桁架结构组成。雨棚为白色，东西最大跨度145.55米，建筑最高处27.8米，钢结构总重4000多吨。
从郑州站始发的客车大多需要在五里堡站整备，待临近发车时再由调机牵入站台。
郑州车站为郑州局集团的直属车站，于2020年4月7日由原郑州车站和郑州东车站建制合并而成，管辖以下23个车站：
郑州地铁1号线在车站西广场设有站点，已于2013年12月28日开通运营。
郑州火车站东、西广场均设有公交港湾，其中东广场设有北港湾、南港湾、一马路公交港湾，西广场南北各设一处公交港湾，共有超过50条线路途径或从这些公交港湾始发终到。
郑州火车站商圈一直以来都是河南省乃至中国中部地区服装和小商品交易的中心。在以火车站广场为中心的数公里内，分布着大大小小十多个批发市场。为郑州市主要商业街之一的大同路，将这些批发市场分为两个区域：以银基商贸城为代表的服装批发区域和以中州商场、苑陵商场、河南金林市场等为代表的电子、工艺品批发区域。
1998年郑州市民葛锐在郑州站高架候车室如厕时，被管理人员索要0.3元人民币的如厕费。葛锐认为火车票的价格应包含厕所使用的费用，因此将郑州铁路分局提起诉讼，要求其向他赔礼道歉，并退回0.3元如厕费。经过一审败诉后，2001年3月13日，郑州市中级人民法院在二审中认为郑州站高架候车室在郑州火车站范围之内，车站在候车室内的厕所收费违反相关行政法规。法院最后判决葛锐胜诉，车站退还收取的0.3元如厕费。但在之后相当一段时间内，郑州火车站继续向使用高架候车室厕所的旅客收取如厕费。
2010年，郑州站西广场建成投用。西广场与原有东广场之间的直线距离仅400余米，但之间除站内的候车厅和出站通道（需购票进站）外，并没有其他的联络通道，乘客出站时一旦出错方向，就只能绕一个大圈方能返回，造成很多不便。早在2011年8月，当时的郑州市规划局曾做过“郑州火车站东西广场联络通道规划”项目的公示，在东、西广场之间拟建南、北两个地下步行通道，但此后该规划一直未能落实。2017年，郑州市对东西广场贯通又重新进行了规划设计，除东西广场地下步行通道外，还包括操场街—幸福路的通道。规划方案已于2019年6月提交给了郑州局集团，其中操场街通道方案已获铁路部门同意，但因牵涉地质勘测、拆迁重建等问题，建成使用仍待时日。而地下通道方案则因需在郑州站站内下穿，有可能影响铁路运行安全，以及站内信息调度中心调度安全，而一直未被铁路部门评审通过。截至2019年12月，郑州局集团仍在就该方案与郑州市政府对接协商。