2016年4月，重庆北站地区周边公交、长途、轨道、铁路站址完成更名：重庆北站北广场的长途汽车站更名为重庆北站北广场汽车站，重庆北站南广场的汽车站更名为重庆北站南广场汽车站；重庆轨道交通3号线重庆北站更名为重庆北站南广场站。

2017年2月，连接重庆北站北广场与南广场的临时地下通道开通，实行单向限时通行：方向为从北广场至南广场，通行时间08:00至23:30。

2017年12月28日，重庆轨道交通10号线开通试运营，重庆北站北广场站开通。此外，10号线重庆北站南广场站计划2018年底开通。

2019年7月10日，重庆北站南广场封闭施工，预计工程在2021年春运前完工并投用。重庆北站铁路综合交通枢纽南场站改造工程被列入重庆市2018年市级重点项目，包括新建重庆至利川铁路站房及相关工程，计划新建8万平方米站房综合楼、7.8万平方米车场雨棚，改造5200平方米南站房。

2020年6月20日，重庆北站推广实施电子客票。

2021年1月20日起，重庆北站改造完成并投用，南北广场实现全面互通。乘客出行，既可以在重庆北站南广场下，也可以在重庆北站北广场下。

截至2016年10月，重庆北站南广场工程占地1400亩，土建总投资逾7亿元人民币。其站房总面积16121平方米，外观为玻璃幕墙和浅色材料装饰，呈银灰色；售票大厅面积430平方米，设置人工售票窗口21个；候车室面积共计近5000平方米，安装了2000余个座位，可同时容纳5000人候车；候车室入口设置1805平方米的分配大厅。

重庆北站南广场站台风雨棚采用大跨度无柱风雨棚，站内铁道均为无碴轨道。出站口设计为上下两层，有两部自动扶梯、一部电梯连接。下层直接与站前广场地下通道及轨道交通接通，实现出站与城市交通的零距离换乘。

此外，重庆北站南广场首次应用了中国第一套具有自主知识产权的客运信息自动化系统，包括安装有标准时钟系统、引导系统、乘客引导咨询综合发布系统、列车自动广播系统和由66个摄像头组成的监控系统。

重庆北站北广场以“山城引宾至，三峡迎客来”作为建筑立意，造型以重庆特有的层叠群山元素，结合屋面玻璃采光顶及阶梯形象幕墙透光，提亮候车室采光，室内设计上借用建筑山水城市、川流不息的概念，并结合声学设计营造蓝天白云的氛围。

截至2005年1月，重庆北站北广场工程总建筑面积25.55万平方米，其中地下部分面积为21.39万平方米，占总建筑面积的83.7%；其站房面积达11万平方米，最多可同时容纳20000人，为南广场站房面积的6倍；配套长途汽车站总建筑面积49284平方米，公交站场总建筑面积24573平方米。此外，还建有地面广场11.9万平方米。

重庆北站南广场站房主体为两层、局部为三层，候车室入口是分配大厅，分配大厅指示旅客通向各处。

候车室分为两层，设四部自动扶梯、两条人行梯、两部残疾人专用垂直升降电梯。一、二楼分别设有两个普通候车室和残疾人候车室、软卧候车室、军人候车室、母婴候车室、贵宾候车室等七个候车室。二楼还配备了一间游戏室供候车的旅客使用。在二楼候车的旅客进站，可通过一座连接候车室的天桥下到站台。

售票大厅设在候车室旁，设有16个售票窗口。

出站口设有电梯，下层直接与站前广场地下通道接通，实现出站与轨道交通、公交枢纽站直接换乘。

重庆北站北广场站房共6层，有5层在地下，具体楼层功能分区如下：

地面层：即广场平层，设进站集散厅、售票厅、候车厅、公交站场。广场西侧长途场站入口处，设即停即走停车港，只能落客，不能作长时间停留；广场东侧公交场站入口处，设有专用停车位，可接客、落客。

负1层：列车站台、公交换乘通道、北广场汽车站候车厅、社会车辆、出租车落客、候客。

负2层：社会车停车场及配套，可供1300余辆车同时停放，社会车辆、出租车落客、候客。

负3层：出站台、通往南广场的城市通廊。

负4层：重庆轨道交通10号线站台。

负5层 ：重庆轨道交通4号线站台。

重庆北站规划共计26站台面29线（股道）。其中，南广场7站台面8线，北广场19站台面21线。截至2016年11月，重庆北站北广场一期投用后，由于渝万场继续建设、渝怀场改造，两广场共有14台29线投入运行。

重庆北站主要承担以下线路的运输客运业务：成渝高速铁路、遂渝铁路、兰渝铁路、襄渝铁路、渝怀铁路、渝利铁路、渝万铁路。

截至2014年12月，重庆北站北广场在站房左右两侧、车站负一层，共设置有三个铁路售票厅；每处售票厅设有20余个人工售票窗口、10台自助售票机和8台取票机。

截至2015年2月，重庆北站北广场北站台6A、7A检票口旁设有一个圆柱体免费充电台，插孔约20余个。

2017年11月13日，重庆北站新增10余个自助验票通道，每个通道均设置“人脸识别”新型验票系统，旅客持身份证和蓝色车票就能“刷脸”进站，提高了验票放行效率。

2015年1月1日，重庆北站北广场正式投入运营首日，截至当日17点，北广场发送旅客近3.9万人次，南广场发送旅客2.4万人次。

2021年春运，重庆北站到发旅客494万人次，长途运送29.7万人次。

2023年春运，重庆北站累计发送424.8万人次，为2019年同期的93.5%。9月29日发送17.9万人次，创单日发送新高。

2024年春运，重庆北站发送旅客544.4万人次。五一小长假累计发送86.4万人次，其中5月1日发送17.5万人次。2024年暑运期间，重庆北站累计发送767.6万人次。

2017年8月，重庆北站在南广场、北广场开设了两个新生接待服务区，设置了300平方米的帐篷，装上喷雾制冷系统，缓解酷热。同时，服务区除了提供休息、饮水场所和咨询服务，还配备电风扇、饮水机、手机充电设备和防暑药品。

截至2021年1月，重庆北站共有4条轨道交通线路在此设置站点，分别为重庆轨道交通3号线、4号线、10号线、环线，均已开通。

1、在重庆北站南广场站，乘坐轨道交通3号线，在江北机场T2航站楼站下。

2、在重庆北站北广场站，乘坐重庆轨道交通10号线，在江北机场T2航站楼站或江北机场T3航站楼站下。

1、在南广场公交枢纽站乘坐439路到终点站下，全程30分钟左右，票价2元，运行时间：06:30～21:00。

2、在南广场乘坐轨道交通3号线，在两路口站下车，从3号出口的地下通道内换乘皇冠大扶梯直达。

1、可购买“重庆北站至重庆西站的”火车票，每天开行7对公交化动车，全程25分钟左右，票价为一等座25元、二等座15元。

2、在北广场公交枢纽站乘坐“重庆公交G02路”直达，全程30分钟左右，票价10元，运行时间：10:00～20:00。

3、在地铁重庆北站北广场站乘坐10号线至重庆北站南广场站，站内换乘环线至“重庆图书馆站”下车，之后换乘226路。

4、在南广场公交枢纽站乘坐公交473路在终点站下，全程1小时左右，票价2元，运行时间：06:00～22:00。

重庆北站在南、北广场均设置有配套汽车站，分别为：重庆北站南广场汽车站、重庆北站北广场汽车站；主营线路覆盖重庆市内各区县和四川、贵州、陕西、湖北、湖南等邻省，以及福建、浙江省内热门城市；其中，北广场汽车站在初期开通60余条长途线路。

2022年4月，重庆火车北站地区联合团委被列入2022年“重庆市五四红旗团委”名单。