1983年，株洲站行包房建设项目竣工验收、移交。

1984年，株洲站进行一、二站台及雨棚延长工程。

1985年，株洲站完成地道、雨棚建设工程。

1992年，株洲站实施扩建工程，形成了4站台的整体道床规模。

2015年4月10日，铁路生产力布局调整，湘潭站划归株洲站管辖。

2016年12月26日，长株潭城际铁路建成通车和株洲站共用。

2017年3月30日上午，株洲站改建工程项目正式动工。

2020年6月30日，停运5年后，醴茶铁路线上再闻火车鸣笛声，醴茶铁路恢复客运运营开行仪式在湖南省株洲市火车站举行，首趟列车K9036在株洲站始发。

2021年底，株洲火车站改扩建项目株洲站1道顺利开通。

2021年10月20日至2022年6月30日期间，株洲火车站停办客运业务。

2022年1月17日，株洲站改扩建工程J—H轴（二、三站台间）2200平方米高架候车厅楼板顺利浇筑完成。1月28日，长株潭城际铁路株洲站将开通运营，株洲站城际场首次启用客运业务，开通运营初期，株洲站将每日开行动车组列车37趟。由于火车站站改项目正在施工中，城铁株洲站暂时采用“西进西出”方式，进出站通道为简易临时通道，乘客需从现有株洲火车站进出，通过地下通道进出站台。2月23日，东站房已进入内部装修阶段，6月30日实现东站房开通运营，以及12月30日实现包括西站房在内的整体开通运营目标不变。6月，5万平方米的火车站东广场，已完成公共停车区域的建设。6月27日，从株洲公交总公司了解到，火车站东广场即将启用，考虑到市民乘坐长株潭城铁、普通铁路与城区公交接驳出行的需求，方便市民顺利换乘市内公交，多条公交线路将调整。6月30日，株洲火车站东站房启用。9月17日，株洲火车站西站房完成了钢筋混凝土结构施工，预计9月底完成屋面钢结构施工，11月底完成外立面幕墙施工；高架候车厅完成了混凝土和钢结构施工，西广场正在进行土方开挖和主体结构建设。预计年底具备开通条件；12月30日，株洲火车站改扩建项目正式竣工开通。

2023年4月1日0时起，株洲站新增营业列车15列。7月25日，改建后的株洲火车站一站台正式启用。

截至2017年3月，株洲站建筑总面积为15520平方米，站房一楼、二楼分别有4个候车室，面积10032平方米，售票厅面积439平方米，最大开窗数为15个，设计最高旅客集结量为3200人。

截至2017年3月，株洲站主要包括主楼和北附楼（售票厅）、软席候车室、人防地道、南附楼（行包房）、天桥，地道、雨棚等，站前广场左右两侧为公交车、出租车停靠站。

截至2017年3月，株洲站有4个站台，接发车站线15股、货物装卸线14股、厂矿专用线3股、货场4个；途经线路有京广铁路、沪昆铁路、长株潭城际铁路。

截至2022年7月，株洲站共设11个站台，候车大厅对应每个站台共设置8个检票口，设计每日最多可容纳5000多人同时候车。其中东站房建筑面积为1.3万平方米，3至11站台和6个检票口同步投入使用。

截至2012年1月，株洲站设置有自动售取票机5台。

截至2014年6月，株洲站站内设有超市、德克士、售报亭等商业设施，方便旅客出行需要；车站站口及候车室均设有行李寄存处。

2014年10月1日至7日国庆期间，株洲站共计发送旅客21.2万人次。

2018年2月1日至3月12日春运期间，株洲站共计发送旅客57.6万人次，比2017年增加了8000多人次，客流最高峰出现在正月十七，日发送旅客2.1万人次。

2024年五一假期，株洲火车站所辖各站共累计发送45.2万人，同比去年增加 0.3万人，增幅0.8%。

截至2024年8月31日，为期62天的铁路暑运圆满收官。株洲火车站累计发送旅客202.6万人次，日均3.27万人次，同比2019年增长22.38万人次，增幅12.4%，其中城际客流增幅明显，同比2019年增长27.01万人次，增幅达42.1%。

株洲站东广场、西广场均设有公交站点

株洲站站前广场右侧设有出租车停靠站。

2017年8月，中国铁路总公司批复了株洲站改建项目可行性研究报告，根据批复，株洲站采用线测式+线上式综合站型，站房由东、西子站房及高架候车室组成，西站房基本站台旅客通过一层“平进平出”，其他站台旅客通过东、西子站房及高架候车室进站、地道出站，即“上进下出”。高架候车室与东西子站房二层候车室平接。东西子站房与东西广场衔接，地下出站地道与东西广场地下层空间相衔接。株洲火车站改建项目站房面积4.51万平方米，相当于现有站房面积的5倍。

株洲站改建项目，即拆除现有火车站，与长株潭城际铁路株洲中心站两站合一，新建一个线上站。规划新火车站站房建筑面积4.5万平方米，西侧广场新建2.6万平方米地下车库。项目总投资达14.9亿元。

新建株洲站采用线侧式加线上式的综合站型，站房由东、西两个子站房及高架候车室组成。旅客通过东站房、西站房及高架候车室进站，由地道出站，即“上进下出”。高架候车室与东站房、西站房二层候车室平接，成为东西一体的高架候车空间。东站房、西站房分别与东、西两个广场衔接，地下出站地道与东、西广场的地下一层空间相衔接。

站改工程建设单位按照“湘水扬波、汇通八方”的设计理念，以铁路文化为纲，取炎帝文化点睛，辅陶瓷文化添彩，倾力打造融铁路交通、炎帝文化、陶瓷之都、湘江河畔、轨道枢纽等多种元素于一身的全新地标车站。

2022年1月5日，中国铁路广州局集团有限公司长沙电务段为株洲火车站进行了一场“换心”手术。经过长沙电务段200余名工作人员长达264分钟的紧张施工，15时35分，这场“外科手术”顺利完成。

“株洲站作为一个枢纽站，包含了京广线、沪昆线两条重要干线以及对株洲北站货场、田心站、五里墩站等6个对接口。”长沙电务段质量科科长吴坚介绍，信号联锁系统作为控制站内信号机、信号和道岔等设备的“心脏”，它的地位尤为重要。

株洲站之前所使用的DS6-K5B型计算机联锁系统，至今已服役16年。这颗老迈的“心脏”，已难以满足铁路运输越来越快、越来越忙的需求。

这次“手术”就是要将老化的“心脏”，更换成TYJL-ADX型计算机联锁设备这颗“新心脏”，它将更加高效、便捷、成熟地把控联锁关系。

11时11分，联锁系统升级改造施工第一阶段的信号设备开始停用。

“这次施工除了设备量大、时间紧等难点以外，分阶段施工也很关键。在第一阶段施工时，我们既要保证停用设备工作的有序进行，更要保障暂未停用设备正常的接发列车。”吴坚说。

12时09分，第二阶段施工正式开启，全站联锁设备也随之停用。原本需要在该车站辖区各股道运行的列车都停车等候，留给工作人员的时间只有206分钟。

在信号楼里，一间符合标准化建设的新机械室内，摆放着各类设备的机柜依次排开，透明地板下，原本错综复杂的线路，被一束束地分类扎绑后，有序地接入到各个设备上。

据了解，本次封锁施工需拆除室内4个分线柜过度电缆743芯、安装新电缆788芯、倒接电缆140芯。

“每一根线都有规定标识，必须装得快，又不能装错。”长沙电务段段长张志斌说。

接线、检查、调试、联锁试验，对讲机内不断传来新的通知和核对数据，机械室内的工作人员一边与身边的同事对接，一边回复对讲机，言语简单而急促。

室外的铁路线上，工作人员冒着凛冽的寒风，忙着道岔、信号机、轨道电路等各类设备的配合试验，拆螺丝、剪线、接线，所有动作都迅速麻利。

“销点时间到，各单位线路作业人员已经下道。”15时35分，“天窗时间”结束，各方面的施工及试验工作顺利完成。

随着车站控制台的确定，最近的列车已朝株洲火车站驶来，这场“换心手术”完美完成，京广线和沪昆线又恢复了往日的繁忙。

株洲站的改建，将优化株洲的城市布局，增强株洲城区的交通承载能力和财富聚集能力。（株洲市城发集团董事长廖晖 评）

株洲火车站改扩建工程实行的“普铁+城际”两站合一，属国内首例对大客运站实施营运线上改造的项目，建成后的株洲站将汇集干线铁路、城际铁路、地铁（规划）、长途汽车、公交、出租车及社会车辆等多种交通设施及交通方式为一体，方便百姓出行。