สถานีรถไฟกัวลาลัมเปอร์ ประกอบด้วยอาคารสถานี 1 หลัง ชานชาลา 3 แห่ง และทางรถไฟ 4 ทาง

อาคารสถานี ประกอบไปด้วย โถงที่พักผู้โดยสาร, ห้องจำหน่ายตั๋ว และที่ทำการสถานี ออกแบบโดยใช้สถาปัตยกรรมแบบ "ราจ" (Raj) เป็นการนำศิลปะแบบตะวันตกกับศิลปะแบบมุสลิมมาผสมกัน สถาปัตยกรรมแบบนี้ ได้รับความนิยมในช่วงคริสต์ศตวรรษที่ 19-20 ตัวอาคารสถานี มีทั้งหมด 3 ชั้น ทาสีอาคารด้วยสีครีม

ชานชาลาถูกเคลือบด้วยเหล็กกล้า แต่ละชานชาลาสามารถเชื่อมกันได้โดยใช้ทางเดินใต้ดิน ส่วนหลังคาถูกฉาบด้วยกระเบื้อง และมีถ่ายเทอากาศ เนื่องจากในอดีต ต้องถ่ายเทควันจากรถจักรไอน้ำออกไป