漢口站，位於武漢市江漢區發展大道上，是中國鐵路武漢局集團有限公司管轄，是中國最大的歐式火車站，為武漢三大特等站之一，是武漢鐵路樞紐規劃中「四主兩輔」客站布局的「四主」之一。
1898年，大智門火車站建成；中華人民共和國成立後，大智門火車站改名為漢口火車站；1991年10月，位於大智路的老漢口站退出歷史舞臺，位於發展大道金家墩新建的漢口站全線開通；2008年10月22日，漢口站主站房改造工程正式啟動；2010年9月，漢口站站房改造完工並全面投入使用。
截至2018年10月，漢口站建築面積為19.3萬平方米，站房總面積8萬平方米，1座人行天橋、3個地下通道、7個候車室，漢口站共有18個站臺面，20條股道。
武昌站位於武漢市武昌區中山路上，隸屬於中國鐵路武漢局集團有限公司，為武漢三大特等站之一，是武漢鐵路樞紐規劃中「四主兩輔」客站布局的「四主」之一。
武昌站始於1917年3月建成運營的通湘門車站；1936年遷至賓陽門，並於12月建成武昌總站；1950年8月，武昌總站改稱武昌南站；1957年10月，武漢長江大橋貫穿，武昌新站建成，又名武昌客車站；1975年7月，武昌客車站改為武昌車站，即武昌站；1981—1982年，武昌站進行了第二次站場擴建；2006年5月8日，武昌站進行站房改造擴建；2008年，改造後的武昌站投入使用。
2007年12月，經改造擴建的武昌站建築面積達到4.9萬平方米，最多可同時容納8000人；設有9座站臺。截至2012年8月，武昌站車站面積為19350平方米；站場設有股道12條，其中正線2條，到發線9條，機走線1條。
武漢站位於武漢市洪山區白雲路，由中國鐵路武漢局集團有限公司管轄，與武昌站、漢口站等車站及線路共同構成「米」字型的武漢鐵路樞紐。武漢站是中國第一座高鐵樞紐站，也是第一個上部大型建築與下部橋梁共同作用的新型結構火車站，實現了高速鐵路、地鐵、公路三者的無縫銜接。
2004年8月，武漢站選址敲定楊春湖。2006年9月28日，武漢站及其城市綜合配套工程正式開工。2009年12月26日，武漢站正式啟用。2017年8月，武漢站開啟「刷臉進站」模式。
截至2009年12月，武漢站總建築面積370860平方米，其中站房建築面積114602平方米，站前高架人行平臺13324平方米，無站臺柱雨棚143664平方米，地面層人行通道60650平方米，地面層停車場38620平方米。
武漢東站位於武漢市洪山區流芳街道，主要服務武黃（武昌~黃石）城際鐵路、武岡（武昌~黃岡）城際鐵路、武鹹（武昌~鹹寧）城際鐵路、武九（武昌~九江）鐵路。是中國鐵路武漢局集團有限公司管轄的鐵路車站，是武漢鐵路樞紐客運系統「四主兩輔」之一。
武漢東站歷史概況：1906年，流芳站建成投入使用；2015年7月28日，流芳站拆除重建並對站場進行改造，項目工程名為光谷站；2020年8月31日，光谷站重新定名為武漢東站。
武漢東站建築面積為3萬平方米，站場規模為5臺12線。
武漢西站位於武漢市三環附近的漢陽區與蔡甸區交界處，是武漢市武漢鐵路樞紐內規劃的一個綜合客運站。其中一種設計方案是在武西高鐵、渝武高鐵、沿江高鐵上新建武漢西站，建設白沙洲鐵路長江大橋，同時沿漢口站、武漢天河站、武漢站規劃設置一條鐵路客運環線，將城鐵、高鐵、城市軌道交通與天河機場進行高效銜接。
在武漢政府修編研究中，專家給出兩套方案，方案一基本維持現有鐵路總圖方案，經由武漢西站和武漢東站，沿江高鐵經過漢口站，同時沿武漢西站、天河機場、武漢站規劃設置一條鐵路客運環線，將城鐵、高鐵、城市軌道交通與天河機場進行高效銜接。
方案二則是將規劃中的沿江高鐵引入天河機場，設置天河綜合交通樞紐，將武漢西站的功能調整為漢天、漢潛城際鐵路與城市軌道交通換乘站。並設置鐵路客運外環，將武漢西站、天河綜合交通樞紐、武漢站等高效聯繫起來，這樣可打造與虹橋樞紐媲美的天河綜合交通樞紐。
武漢西站位於漢陽區快活嶺附近，毗鄰中法生態新城，距武漢城市地理中心南岸嘴約13km，是武漢樞紐客運系統「四主（武漢站、漢口站、新漢陽站、武昌站）兩輔（光谷站、天河北站）」中的特大型客運站，主要承擔襄陽（西安）、宜昌（重慶）方向動車組始發終到（預留張家界、阜陽、廈門方向），兼顧西安、宜昌至九江、杭州、長沙方向動車組通過作業，兼顧部分城際動車組到發作業。武漢西站正線4進4出，初擬規模16臺30線，採用兩場並列布置站型，西南側設動車運用所、綜合維修車間和高鐵物流基地。
中國鐵路武漢局相關人士介紹，五大火車站分工各有側重，武昌站主要運營京廣、京九等傳統線路的普速鐵路;漢口站滿足滬漢蓉等國幹線的高鐵(動車)及部分普速列車停靠;武漢站則對接京廣高鐵等國幹高鐵線路;光谷火車站主要服務武鹹、武黃、武岡等城際鐵路及部分國幹網線路;新漢陽站則對接漢十高鐵、沿江高鐵等一批新建國省高鐵線路，輻射湖北西部和南部。
為何要在武漢三鎮布局5座火車站?
「這是經濟發展和高鐵建設的需要。」湖北城際鐵路公司相關負責人表示，武漢市現有三大火車站是歷史形成的，隨著城市發展和全國鐵路網加密，三大火車站的運能擴張和布局優化受到限制。2019年，中國新建成運營高鐵裡程近5000公裡，累計裡程突破3.5萬公裡，由於武漢獨特的「天元」地理優勢，需要不斷開通新線路，導致三大火車站承受的運能壓力越來越大。
例如，漢十高鐵開通後，始發站暫定漢口站，導致該站的通行壓力大增，必須等新漢陽火車站建成後，才能更好滿足未來武漢至西安全線貫通的運能需求。同樣，目前4條城際鐵路日均開行列車約120對，發送旅客約5萬人，隨著武孝城際接入武西高鐵，武黃城際接入武九客專，武鹹城際等也正在謀劃連接國網幹線，運能將會進一步提升，而現有的三大火車站運能接近飽和，無法滿足城際列車擴能需求，迫切需要光谷火車站分解壓力。
省發改委相關負責人表示，未來，隨著沿江高鐵、鄭萬高鐵、黃黃高鐵、襄荊宜高鐵等一批鐵路線建成，以武漢為中心的「米」字型高鐵網逐步形成，武漢作為全國鐵路樞紐的地位進一步提升，運能加速擴大，必須新建光谷火車站和新漢陽火車站滿足運能擴大需求，進一步完善湖北的鐵路網格局，為武漢乃至湖北經濟高質量發展提供重要支撐。
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