佛山西站位于广东省佛山市南海区狮山镇罗村社会管理处西北部，具体位置在南海狮山与罗村交会处。
佛山西站未来共将引入贵广、南广、西部沿海等3条国铁，广佛肇、广佛环线2条城际轨道，佛山地铁3号线、4号线、10号线3条地铁线路，串起新白云机场、广州北站、广州南站。此外，佛山西站作为贵广、南广高铁的始发站和终点站，还将兴建十几公里的深茂铁路联络线，佛山→茂名的高铁路程将会缩短至2小时。
佛山西站车站站房五层，地下两层是正在建设中的佛山地铁3号线、计划开工的佛山地铁4号线，地上两层为候车层与乘车层，中间外加一夹层，夹层通过东西旅客活动平台与四个配套车场链接。佛山西站为“两层式”高架车站，旅客进出采用“下进下出”的方式。车站共规划五层，地下两层，地上两层加夹层，夹层通过东西旅客活动平台与四个配套车场链接，实现“零换乘”。佛山西站采用高架站房形式，高架候车室横跨整个站场（平行轨道方向100米，垂直轨道方向255米）。站房主体南北双向布置，南侧为客专站房，北侧为城际站房。广场分南北设置，以南广场为主，北广场为辅。
交通接驳方面，佛山西站将配套建设机场巴士场、长途车场、出租车场以及公交车场等。此前，南海区交通运输局便透露，初期已规划18条公交线路接驳佛山西站，覆盖南海7个镇街。