地上駅。東海道新幹線は2面3線のホームを使用する。新幹線の上下本線はホームがない通過線で、下り線は単式ホーム1面1線、上り線は島式ホーム1面2線が待避線上に設置されている。

在来線は5面8線のホームを使用する。5-8番線は島式ホーム、4番線は単式ホームで、1-3番線は単式ホームに隣接する頭端式ホームとなっている。頭端式ホームのうち名鉄が使用する3番線のみプラットホーム高さが980mmと低くなっているが、7500系全廃に伴い1100mmに嵩上げされる予定である。本線は上りが6番線、下りが7番線である。在来線の改札口はJR・名鉄が共用しており、自動改札機も両社対応となっている。駅構内の北側には豊橋運輸区の電留線が広がっている。

のりば

11番線は通常使用せず、非常時や工事車両などの留置に使われることがある。 4, 5, 8番線は、貨物列車・回送列車・工事車両などの待避として使われ、6, 7番線は貨物列車、当駅通過の旅客用列車の通過として使われることもある。

上記の通り、飯田線は1、2、4番線、東海道本線下り（名古屋方面）は4-8番線、上り（浜松方面）は5-8番線と発車できる番線が多い。浜松方面を行き来する列車の場合は、上りは6番線、下り7番線、名古屋方面の折り返し・終着は4-6番線、浜松方面の折り返し・終着は7、8番線、車庫・留置線からの引上げの始発は上りは5、6番線、下りは4、7、8番線と概ね決まっているが、例外も多々あり、発車番線はあまり規則性がないと言える。また4番線はホーム有効長が6両分しかないため、6両以下の名古屋方面の列車の折り返しあるいは飯田線の列車の発着が主となっている。なお、ほとんどが折り返し列車であることと、当駅より東西での列車の本数が大きく異なるため、同じホームで接続することができないことが多く、名古屋方面からの快速列車の到着1分前に浜松方面行きの列車が発車することがあるなど、接続は悪い。

国鉄時代9,10番線は二俣線用ホームだったが、現在は車両留置専用になっており、旅客用としては欠番で、乗務員や清掃員の業務用ホームとして使用されている。

みどりの窓口は、在来線の改札の前と、新幹線の改札の前に設けられており、在来線側はマルスが2台設置されている。