ทางรถไฟสายหนองคาย–เวียงจันทน์ ปัจจุบันประกอบไปด้วยสถานีสองสถานี และอีกสถานีในอนาคตอีกหนึ่งแห่ง ดังนี้

ทางแยกตลาดหนองคาย

ทางแยกตลาดหนองคาย เดิมเป็นอดีตสถานีรถไฟประจำจังหวัดหนองคาย และส่วนหนึ่งของทางรถไฟสายตะวันออกเฉียงเหนือตอนบน (ชุมทางถนนจิระ–หนองคาย) แต่หลังการก่อสร้างสถานีรถไฟหนองคายแห่งใหม่ที่เบนเส้นทางตามสะพานมิตรภาพไทย-ลาวแห่งที่หนึ่ง จึงยุบสถานีรถไฟหนองคายแห่งเดิม เป็นที่หยุดรถไฟตลาดหนองคาย มีสถานีหนึ่งแห่งและที่หยุดรถไฟหนึ่งแห่ง[16] กระทั่ง พ.ศ. 2551 การรถไฟแห่งประเทศไทยได้ยกเลิกการเดินรถเข้าไปยังที่หยุดรถไฟตลาดหนองคาย