在来線のホームは2階にあり4面8線、新幹線のホームは3階にあり2面4線である。

在来線ホーム間の連絡通路は、ホーム下の中2階の南北に「中央通路」と「東通路」の2本がある。改札口は、中央通路側には「中央口」・「つばめ口」・「博多口」が、東通路側には「東口」と「名店街口」がある。また、両通路ともに新幹線乗り換え改札がある。ただし、2007年10月28日より改良工事のため「つばめ口」と「博多口」は閉鎖されている。

在来線ホームでは、2006年1月頃から、列車（博多駅終着列車、回送列車及び貨物列車を含む）接近時に、チャイムとともに発車標に「列車が入ります ご注意下さい」の表示が出されるようになっている。

新幹線ホームの直上はオフィスビルの「新幹線博多ビル」、直下は商業施設のデイトスとなっている。

JRの特定都区市内制度における「福岡市内」の駅であり、運賃計算の中心駅となる。