肇庆站为一座地面站房的铁路车站，采用混凝土框架（局部二层）及钢网架结构形式，整个火车站广场为一座“流线动感型”综合体商业建筑。

截至1999年12月，肇庆站总占地面积36.92万平方米，共设有3座旅客候车室和2座货物仓库。车站客运大楼主体建筑面积5840平方米，使用面积5343平方米，其中候车室面积1300平方米，可同时容纳1359名旅客候车。肇庆铁路客运口岸设计年通过能力为60万人次。

截至2018年8月，肇庆站综合体总用地面积66281平方米，总建筑面积138853平方米。其中地下总建筑面积62760平方米，地上总建筑面积76093平方米。肇庆站新站空调候车室面积达2625平方米，为旧站非空调候车室的10倍，可同时容纳2000名旅客候车；站台雨棚可为3900名旅客提供乘车环境。其中，城际站房总建筑面积约6435平方米，站台长度约210米，站台雨棚建筑面积约5000平方米。

截至2018年8月，肇庆站大楼坐北朝南，综合体建筑功能地下二层主要作为停车场及配套用房，地上1～2层为候车区及长途客车停车区、口岸边检用房，3～7层主要为办公用房，设有1出口直通站前广场。新肇庆站普铁站房与肇庆站城际站房大楼合为一体，大楼东侧为城际候车室，西侧为普铁候车室和售票厅。（普速）国铁候车厅和城际候车厅，无需出站换乘。

截至1999年12月，肇庆站全站共有8股到发线，8股货物线和6股客技线，2个客运站台（1侧式站台、1岛式站台）；途经线路为广茂铁路（三茂段）。

截至2016年4月，肇庆站衔接线路有广茂铁路和广肇城际铁路，分设普速场和城际场。其中，城际场位于广茂铁路站场东南侧，为2台4线双岛式站台；广茂铁路站场规模维持1条正线、5条到发线，1条存车线、1条段管线、1处货场，原510米长牵出线由广茂铁路南侧调改移到北侧。

截至2018年8月，肇庆站新编的国铁5、6、7站台共3条股道接发旅客列车。

2024年4月23日起，肇庆站实行国铁站和城际站安全检查互认转乘制度。

截至2024年5月，肇庆站采用“12306+城际铁路公交化多元支付”双票务系统。其中12306票务系统实现车票“当日一次有效”，城际铁路公交化多元支付票务系统则支持实名认证的广州地铁APP城际乘车码、全国交通一卡通、普通羊城通、岭南通（清远、佛山、肇庆、东莞、惠州通）等多种支付方式进站乘。

2018年8月7日起，肇庆站公安制证窗口则从旧站的进站口，搬移至新站房西侧的普铁售票厅，如旅客未携带有效身份证件，可到制证窗口开具临时身份证明用于购票、乘车。

截至1999年，肇庆站开办肇庆站至全国各铁路车站行李、包裹托运业务。

截至2024年6月，肇庆站开办超重、超限、批量零散、20/40英寸集装箱货运业务。

1987年7月31日，肇庆站首次开通广州至大降坪旅客列车。

1995年3月28日，肇庆站开通肇庆至香港九龙的客运直通列车。

2016年3月30日，肇庆站随广肇城际铁路开通运营，始发广州站方向列车。

2017年4月16日，肇庆站肇庆铁路客运口岸暂停运行。

2021年12月，肇庆站肇庆铁路口岸关闭。

2024年5月26日，肇庆站随广肇城际铁路与广惠城际铁路贯通运营，始发（惠州）小金口站方向列车；开往番禺站方向首末班车时间为06:10-22:00。

截至2018年8月，肇庆站共设置6个进站闸机、3个出站闸机；4台自动售票机、4台自动取票机，6台电梯（包括2台观光直梯、4台扶梯）。

截至2024年5月，肇庆站站厅内设有洗手间（含无障碍洗手间）、母婴室、充电宝、和自动售水售货机，1出口设有专用电梯。

截至1999年12月，肇庆站日办理11对客运列车和15对货运列车；日均到发旅客5600人次，年均到发旅客204万人次。

截至2017年4月15日，肇庆站肇庆铁路客运口岸“十二五”期间年发送出入境旅客量均超过50000人次，从口岸开通以来已共发送入出境旅客超过60万人次。

2019年，肇庆站全年累计发送旅客（普速列车）59.06万人次。

2022年，肇庆站全年累计发送旅客（普速列车）25.2389万人次。

2018年，肇庆站全年累计铁路货运发送量6.9万吨。

截至2024年5月，肇庆站配套公交站点为火车站综合体，公交线路有1路南线、1路东线、2、7、9、11、17、18、303、308、315、804A、804B、809A、809B、810、K02东站快线、旅游观光专线。

截至2019年11月，肇庆站大楼西南侧设有肇庆粤运汽车总站，始发开往电白、恩平、高州、广州、广宁、茂名、顺德、阳春、阳江、阳西、湛江、中山、珠海、郁南、吴川等地班车。

截至2018年8月，肇庆站南面与肇庆大道北面之间设有停车场、出租车场，位于站前广场下方。

肇庆站火车站综合体设有可容纳1万人的“180度全湖景”观景平台，旅客可在平台上欣赏波海湖及七星岩名胜风景区。