เป็นสถานีชุมทางรถไฟซึ่งเป็นจุดเริ่มต้นของทางรถไฟสายชุมทางทุ่งสง–กันตัง ซึ่งแยกทางรถไฟสายกันตังออกจากทางรถไฟสายใต้ รวมถึงยังเป็นสถานีชุมทางรถไฟสายใต้แห่งที่สี่ ถัดมาจากสถานีรถไฟชุมทางตลิ่งชัน สถานีรถไฟชุมทางหนองปลาดุก และสถานีรถไฟชุมทางบ้านทุ่งโพธิ์ และเป็น 1 ใน 15 สถานีชุมทางรถไฟในประเทศไทย สถานีรถไฟแห่งนี้มีความสำคัญต่อการเดินรถไฟในพื้นที่ภาคใต้ตอนกลาง ดังนี้

• เป็นจุดเติมน้ำมันสำหรับรถจักร,น้ำประปาสำหรับตู้โดยสาร
• เป็นสถานีผลัดเปลี่ยนเวรพนักงานขับรถและช่างเครื่อง

• เป็นที่ตั้งของหน่วยงานต่างๆในสังกัดการรถไฟแห่งประเทศไทย อำเภอทุ่งสง เช่น ที่ทำการวิศวกรบำรุงทางแขวงทุ่งสง โรงรถจักรทุ่งสง สารวัตรงานเดินรถแขวงทุ่งสง กองบำรุงทางเขตทุ่งสง
• เป็นจุดพักขบวนรถสินค้าที่เดินทางมาจากสถานีรถไฟชุมทางบางซื่อ สถานีรถไฟชุมทางหาดใหญ่ สถานีรถไฟปาดังเบซาร์ และท่าเรือแหลมฉบัง รวมถึงเป็นสถานีสำหรับการกระจายสินค้าจากสถานีชุมทางทุ่งสงไปยังพื้นที่ต่างๆ ในภาคใต้

นอกจากนี้มีสถานีตำรวจรถไฟทุ่งสง กองกำกับการ3 กองบังคับการตำรวจรถไฟ ซึ่งตั้งอยู่ตรงกันข้ามกับสถานีอีกด้วย