北京北站主站房工程由中铁建工集团承建，于2008年1月8日开工，于2008年12月30日完工。

主体结构工程于2008年6月30日封顶，并于2008年6月29日、2008年9月28日顺利通过了砼结构和钢结构长城杯检查，获得了北京市结构“长城杯”金奖。

北京北站建设地点位于北京市西直门北侧，西侧为城铁13号线站房及西环广场，东临西二环辅路。地下2层，地上6层。建筑面积21442㎡（含与西直门交通枢纽衔接地下680㎡），其中地下部分10894㎡，地上10548部分㎡。