太原南站是石太铁路客运专线上最重要的枢纽站之一，是一座集铁路、城市轨道、交通换乘功能于一体的现代化大型交通枢纽。太原南站车场规模为10台22线，最高聚集人数为4000人。总建筑面积为183952㎡。
站房设计充分体现了建筑的先进性和地域性，将建筑空间、技术与材料完美统一，努力打造具有高品质和长久生命力的建筑。建筑采用上进下出，通过式与等候式车站相结合的站房形式融入城市规划之中，并突出其中心地位，实现大空间现代化交通建筑延续城市肌理和文脉，创造“晋而新”的精品建筑。并采用新材料、新技术，体现生态、绿色、环保等可持续发展的观念。
结构单元体
主站房整体采用先进的结构单元体形式，将太原“唐风晋韵” 的城市文脉与可持续发展理念巧妙结合，是国内少有的、典型的结构单元体大空间交通建筑。
单个结构单元体尺度达到42×36米，覆盖面积约1500m2，在满足建筑造型和室内空间需求的前提下，达到“实用、经济、美观”的效果。单元体同时满足自然通风、自然采光及火灾发生时自动排烟的功能。单元体采用标准件制造，现场安装，施工方便快捷。
地域文化的表达
中国现存最完整的唐朝木构建筑，大部分部集中在山西。中国木构建筑文化中灿烂辉煌的篇章——“唐风”建筑在山西完整地保存着。主站房屋顶的钢结构单元，汲取唐朝宫殿斗拱及飞檐的形象特征——通过现代结构表达传统建筑形式之美，使人感受到中国传统空间的华丽与典雅。
站房主立面上的仿青砖双层组合幕墙，使人们联想到山西传统民居中的建筑细节，亲切而自然，体现了晋韵之美。独特的双层幕墙构造，在保证墙面厚重感的前提下，巧妙的解决了建筑保温隔热、建筑采光与遮阳的问题；同时，相互交错的玻璃、石材组合墙面为进站、候车、休息等空间带来了美轮美奂的光影效果。
生态策略
设计综合运用被动式节能措施结合主动式生态技术，有效降低建筑能耗，全面提高车站的生态环保示范作用。
建筑体量自遮阳——主站房依据电脑模拟的数据合理的设计了屋檐出挑的长度，既保证了站房主立面夏季高温时段的自遮阳效果，又保证了冬季阳光能够直射到建筑室内，从而有效的化解了站房主立面偏西向的不利条件。
自然采光——结合结构单元体的布局，在每个单元体的屋顶设置了“X”形的半透明高强聚碳酸酯采光天窗，可将直射阳光过滤为均匀柔和的室内光线，从而大大的降低了白天室内的采光能耗。
自然通风——在候车大厅结构单元上部设置可自动控制的“风帽”。在适宜季节，新鲜空气可通过开启的门窗洞口导入，利用风压和热压，实现建筑内的空气流动，实现自然通风。
围护结构节能体系——太原南站外围护体系采用新颖的双层中空玻璃石材组合幕墙。采用6+12A+6钢化LOW-E中空玻璃石材组合幕墙，以及两层幕墙之间的600mm空气间层，独特的幕墙体系大大增强了建筑表皮的热惰性，保证了室温的稳定，这在冬季寒冷的太原地区非常有利于降低车站运行的能耗。
