重庆北火车站位于龙头寺，其候车楼建筑面积为16000多平方米。其造型雄伟壮观，风格独特，由深色玻璃镶嵌而成，酷似江北国际机场的候机楼。候车楼共设两层，底楼左边为售票大厅，有16个售票窗口。随着轻轨换乘中心等设施的建成，火车站还将增设专门的售票窗口。二楼设有软席候车厅、军人候车厅、中式贵宾厅和西式贵宾厅，以满足不同旅客的需要。重庆北火车站最多能同时接纳5000人候车。
重庆北火车站候车楼的一大亮点是无柱式雨棚。竖立在4个站台上的无柱雨棚高约14米左右，长540米，建筑面积达56000平方米。由于其支撑点全部设在列车的轨道之间，整个候车厅显得明亮宽敞。
这种无柱式雨棚超过了北京西站，是目前全中国最先进的雨棚。
重庆北火车站候车楼的左边将是轻轨3号线的车站。轻轨3号线将从重庆北火车站铁轨下10米穿过，一头通向机场，一头通向解放碑，而火车站的出口也是一个地下通道，在检票口之后是一个地下换乘中心，通过一条很短的通道，旅客就可以搭上轻轨。
整个站前广场的公交车站和出租车车站均设于地下，与出站的地下通道相连，从而达到乘车零换乘。