島式ホーム3面6線を有する高架駅。1・2番線のホーム有効長は10両編成分、3・4・5・6番線は15両編成分である。5・6番線は1・2・3・4番線より一段高い位置に設けられている。以前は元々高架だった貨物線に圧迫されるように地平ホームが所狭しと並ぶ駅であったが、浦和市(現:さいたま市)による駅周辺再開発事業の一環として隣接する建築物ぎりぎりまでの土地の拡張と貨物線ホーム(5・6番線)新設を含む全面高架化工事が行われ、周囲の大小の商業・業務ビルに挟まれた手狭な土地を最大限に利用しつつ、コンパクトにホームを配置した都心部の高架駅の様相を呈している。ホーム高架化に合わせて乗り換えコンコースとホームとの間には階段に加えエスカレーターとエレベーターが設置された。ホーム下に乗り換えコンコースを有し、コンコースの南側に中央改札口が、また2015年11月にはコンコースの北側にSuica専用のアトレ北口改札が設置された。中央改札口の外に駅の東西を連絡する幅25mの自由通路が設けられており、西口と東口の高低差を埋めるため改札を出て西口側には上り階段とエスカレーター、エレベーターが設けられている。中央改札口横に、みどりの窓口がある。2019年11月30日まではびゅうプラザが併設されていた。改札外に1か所、改札内に1か所コンビニエンスストアNewDaysが設けられているほか、改札内コンコースに飲食店などが出店している。直営駅であり管理駅として北浦和駅を管理している。駅の外観としては、すでにほぼ完成している駅の東側は駅前広場に面する部分がエメラルドグリーンの全面ガラス張りとなっている。駅西口に関しては、7階建ての駅ビル「JR浦和駅西口ビル」(アトレ浦和の増床部等として2018年3月16日に開業)に隠される形となるためホームは防風壁で覆われている。駅ビル南側にはホテルメッツ浦和があり、駅直結のビジネスホテルとして機能している。工事開始以前の当駅は島式ホーム2面4線を有する地上駅だった(貨物線は旅客線の斜め上を高架線で通過)。東北貨物線が西口駅舎と東北旅客線の間を地上2階の高さで通過している構造上乗り換えのための跨線橋を造ることが困難であり、JRの地上駅としては珍しく跨線橋ではなく東西両駅舎を結ぶ地下通路が各ホームへの連絡を行っていた。そのためもあり跨線橋に比べ乗り換え通路の拡幅工事が容易ではなく、結果として1960年代に整備された駅構造を2000年代まで保つこととなり、増える旅客需要やバリアフリーの要求に応えることが難しくなっていた。貨物線の直下に西口駅舎から地下通路に向かう階段が位置することや狭隘な土地条件から貨物線にホームを新設することができず、2013年3月16日のダイヤ改正まで湘南新宿ラインは当駅を通過していた。