新建武汉站站房采用桥、建合一的新颖设计理念，建筑地下一层、地上三层，建筑总高58.0m，面积352331m2，钢结构总吨位约52000t。站房上部结构为钢结构，局部为钢管混凝土结构。上部结构包括屋面支撑结构（包括拱结构、网壳结构），夹层结构和屋面结构。拱结构分为主拱和次拱，主拱最大跨度116m，次拱跨度36m，截面为椭圆形或圆形变截面。