西安北站不是一个区，而是一个铁路车站。该站位于陕西省西安市未央区，是中国铁路西安局集团有限公司管辖的铁路车站，也是西北地区最重要的、规模最大的铁路客运枢纽，是西安铁路枢纽的主要客运站之一。
2008年6月5日，西安北站的四个设计方案向公众展示。同年9月19日，西安北站开工建设。2009年，根据新调整的《中长期铁路网规划》，铁道部对西安北站进行了重新规划，该站由此成为沟通中国东部与西部的铁路中转换乘站、“米”字形铁路枢纽。2010年2月6日，郑西客运专线正式开通运营。因在原设计基础上扩大建设规模，西安北站在郑西客专通车前无法完工启用，故郑西客专先期在窑村站通过联络线引入西安站。
2011年1月11日，西安北站南站房和郑西场投入使用，郑西客运专线的全部列车改由西安北站开行。2013年12月28日，西安北站首发开往宝鸡南站的D4903次列车，标志着西宝客运专线正式开通运营。2014年7月1日，西安北站首发开往太原南站的D2502次列车，标志着大西客运专线（“西安北—太原南”段）正式开通运营，大西客专列车在西安北站郑西场组织到发。2015年7月1日，全国铁路旅客列车运行图调整后，西安北站成为中国西部高铁动车组列车停靠最多的车站。
2016年9月10日，西安北站北站房和大西场投入使用、大西客专列车改由大西场开行，其进出站流线发生变化，呈现出现代化铁路客运站“大进大出、立体集散分离”的特点。2017年12月6日，西安北站首发开往成都东站的D4251次列车，标志着西成高速铁路正式开通运营，阻隔中国西北与西南的秦岭天堑由此贯通，蜀道难成为历史。2018年12月26日，西安北站北站房与地铁4号线同步开通使用，车站候车能力进一步扩容，候车室面积从原7.88万平方米增加至11万平方米，增加47.5%。
2019年1月25日，西安北站南广场公交场站正式启用，108路、266路、360路、362路公交调整至此发车。同年11月20日起，西安北站开通电子客票业务，旅客无需取票，刷证即可乘车。2020年12月26日，西安北站首发开往银川站的D4355次列车，标志着西银高速铁路全线开通运营。2022年5月5日，西安北站电子监控启用，车辆落客通行不得超8分钟。2022年8月8日8时，西安北站枢纽工程东、西停车楼计划开通并进入试运营阶段，旨在进一步缩短旅客进出站距离。
西安北站由站房、站场、无站台柱雨棚和西安北动车运用所组成，主体建筑为南北双向客运站房、双向站前广场，形成南主北辅的规模格局。总建筑面积33.66万平方米，主体建筑总高度43.6米，其中主站房面积17.1万平方米、站房面积为9万平方米，最大容纳8万名旅客同时候车。车站全长8.4km，其中车场部分3.4km，动车所及走行线部分5km，其中站房东西方向宽（含站台雨棚）434.5米、南北方向长550.4米。
西安北站主要功能分区分为三层：
地上二层（即2F层）为出发层、候车层，为主要候车区域。设置售票处、候车厅，位于大跨度轻钢折板网架结构的屋盖空间下方，与站台形成共享空间，旅客在候车大厅可居高临下、清楚看到站台上列车到发情况；该层四周上方（即2F夹层）为商业服务区，面积1.7万平方米。乘坐社会车辆或出租车到达、换乘动车的旅客可由该层东西两侧主入口进站，进站后可到位于入口两侧的售票处购票，并根据PDP屏上显示的信息到相应检票口区域候车检票。
地上一层（即1F层）为出发层、站台层，为主要进站口。设置售票处、进站口、和站台；设有检票口36个共计152台自动检票机，自动完成旅客车票的验证和记录；设置贵宾候车室，在到达层与出发层的中间设有专用车道，贵宾车可以直接将贵宾送至站台。乘坐公交或地铁到达、换乘动车的旅客，可由该层进站。
地下一层（即B1层）为到达层、出站层，为铁路和地铁共用，并兼作市政南北大通道。设置地下出站厅，地铁出入口及联系南北广场的自由通道；通道两侧分别设有五个出站通道，共计有112组出站闸机；中间为地铁付费区，高铁到达换乘地铁的旅客可由出站通道进入地铁付费区，购票后到地铁站台层（即B2层）乘坐地铁；在站场投影范围以外设有出租车及公交车停车场，换乘公交或出租车旅客可由南北市政通道进入广场地下停车场乘坐公交或出租车。乘坐地铁到达、换乘动车的旅客可通过南北出口进入1F或2F。
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