广州白云站车站主站房建筑采用独具岭南特色的“云山珠水、木棉花开”外观造型，运用了大量先进设计理念和建筑科技，站房每一片往外延伸的“花瓣”与广州市花木棉花相呼应，展现了广州的城市名片与绿色生态。

   白云站创新提出了“可伸缩的车站、会呼吸的广场”智能概念，采用“方-圆-方”布局，外方为城，内方为站，方与圆之间是两个“呼吸广场”。呼吸广场平时作为舒适宜人的休闲景观广场，春运时上方将伸出大型顶棚，变身容纳大量旅客临时聚集并可直接进站的“扩展候车室”，旅客容量可以增大三倍。

   广州白云站是全国铁路规划中的重要项目，也是广州铁路枢纽规划“五主四辅”客站中的主要客站之一。建成后的白云站将承接广州站和广州东站的全部普速客车，是广州站和广州东站未来更新改造的前置条件。随着后期广州站、广州东站改造完成，未来“高铁进市区”的建设进程将快速推进，进一步破解广州铁路枢纽运能瓶颈。