การออกแบบทั้งภายนอกและภายใน ได้รับการออกแบบจากคณะกรรมการกรุงรัตนโกสินทร์ ที่ต้องการให้คงความเป็นย่านวังบูรพาเอาไว้ ด้วยการใช้สถาปัตยกรรมสมัยรัชกาลที่ 5 ควบคู่กับสถาปัตยกรรมจีน-โปรตุเกส หรือชิโนโปรตุกีส[2] ด้วยการสร้างอาคารทางเข้าสถานีจำนวนสามหลัง โดยทั้งสามหลังได้รับการออกแบบให้มีความโอ่โถงและโปร่งโล่ง เพื่อเปิดรับลมจากภายนอกอย่างเต็มที่ บริเวณทางเข้าสถานี และผนังโดยรอบได้มีการขึ้นปูนเป็นประตูบานเฟี้ยมซึ่งเป็นรูปแบบของประตูในสมัยเก่ามาปรับใช้ ส่วนบริเวณเสาสถานีและพื้นที่จำหน่ายบัตรโดยสารได้มีการนำรูปทรงและลักษณะของซุ้มประตูสามยอดมาตกแต่งเพื่อสื่อถึงประวัติศาสตร์ของพื้นที่ และภายในสถานียังได้มีการติดรูปภาพสมัยเก่าเพื่อเล่าเรื่องถึงประวัติศาสตร์และที่มาของพื้นที่ให้ผู้โดยสารได้รับทราบและรับรู้[3]

ทั้งนี้การออกแบบพื้นที่ภายในสถานีจะใช้สีโทนเหลืองอ่อนเป็นหลักเพื่อให้สอดคล้องกับสถาปัตยกรรมโดยรวมของตัวสถานี แต่ยกเว้นเฉพาะพื้นที่เชื่อมต่อสายฉลองรัชธรรม ที่จะแซมการออกแบบด้วยโทนสีม่วง ตั้งแต่ผนัง เพดาน และสภาพแสงไฟโดยรวมของพื้นที่ เพื่อสื่อให้ทราบว่าพื้นที่ดังกล่าวเป็นพื้นที่ของสายฉลองรัชธรรม โดยจะเชื่อมต่อกับรถไฟฟ้ามหานคร สายฉลองรัชธรรมที่ชั้น B3

• ชานชาลาที่ 2 มุ่งหน้าสถานีท่าพระ (ผ่านสถานีบางซื่อ) และภาพรถรางในอดีตตกแต่งสถานี
• บริเวณพื้นที่เชื่อมต่อสายฉลองรัชธรรมในอนาคต บริเวณปลายชานชาลาหมายเลข 2 มุ่งหน้าสถานีท่าพระ (ผ่านสถานีบางซื่อ)
• ชานชาลา 1 มุ่งหน้าสถานีหลักสอง
• ชานชาลา 2 มุ่งหน้าสถานีท่าพระ (ผ่านสถานีบางซื่อ)