邵阳站位于邵阳市东北郊，是办理客、货运业务的一等站，车站中心里程为娄邵线K98+412。该站是娄邵线终点站，建成于1960年5月，由铁道兵二师施工并临时管理运营。1965年移交广州铁路局时，仅有站线4条。随着运量的增加，对车站的行车及客、货运设备均进行改造扩建。1990年站线总延14.321公里(其中到发线4条，3144延米)。主要客运设备有客运房屋1399平方米；旅客站台1座，长439米；站台雨棚1座，长320米。主要货运设备有货物装卸线7条，有效长计2250米；仓库4座，3382平方米；露天、站台货位10处;货场一次堆货量9986吨，货位124个。

邵阳站始建于1960年，于2003年进行大规模翻新改造，改造后的邵阳火车站相比于老站显得十分雄伟与气派。邵阳站上行离娄底站108公里，下行离永州站111公里，途经此站的主要线路为洛湛铁路。站内共设一个基本站台和一个中间站台；有3个普通候车室，可容纳将近3000人同时候车。

2017年7月6日，邵阳火车站综合交通枢纽项目是全市实施“二中心一枢纽”战略的重点工程。项目于2017年元月正式立项，3月底完成设计方案，现已基本完成进站金山路和北广场的初步设计，火车站临时过渡站房方案也已经拟定。目前，项目各项建设稳步推进，将力争2018年底怀邵衡铁路通车时一期工程投入使用。

2017年3月，邵阳市火车站综合交通枢纽北至邵阳大道（邵州路），南抵桃源路，西临铜铃西路至金山路（包括金山路以西局部地块），东靠铜铃东路至紫霞路，是洛湛、怀邵衡和规划中的呼南、长邵城际、邵冷等5条铁路的交汇中心。该项目共用地614.53亩，总拆迁面积4万平方米，住宅136栋，目前已完成批复手续。控规面积1477亩，包含5.2万平方米的现代化高铁站房、长途客运站、火车站南北广场、公交和出租车系统、路网配套工程、商业配套设施建设、停车场系统建设、站前（南北两面）广场景观系统建设八个方面的内容。