车站中心里程为DK124+990,上行方向毗邻韶山南站,下行方向与邵阳北站相邻。车站性质为客运中间站。车站已经修好新娄邵线的站台所以加起来是4台8线,在长昆客专湖南段中,娄底南站的规模仅小于长沙南站,怀化南站,在所有湖南高铁站,娄底南站规模只小于长沙南站、衡阳东站、怀化南站是沪昆高铁湖南段第三大高铁站
车站位于娄底规划区南侧,站坪为平坡,站房位于线路北侧,面向城市。根据车站作业量及可行性研究评审意见,车站规模为4台8线含正线2条,车站到发线有效长度650m,昆明端预留邵阳方向跨线车联络线引入条件,咽喉区设置平行进路。设旅客站台4座,站台长度450m,其中中间站台宽度12m,基本站台宽度12m,侧式站台9m,有站台柱雨棚。设旅客通道2处。车站小里程站房同侧设综合维修工区1处,设大机停放线1条,接触网作业专用线1条,轨道车停放线1条。