1965年(昭和40年)9月24日:みどりの窓口営業開始。1971年(昭和46年)10月1日:貨物の取扱を廃止。これは、山陽新幹線建設に際して、駅北側に存在した貨物設備が支障するためである[6]。博多駅間延伸により、当駅に乗り入れ。1987年(昭和62年)4月1日:国鉄分割民営化により、西日本旅客鉄道(JR西日本)の駅となる。1989年(平成元年)9月28日:山陽本線(上り線)が高架橋へ切り替え[7]。1990年(平成2年)6月26日:山陽本線(下り線)が高架橋へ切り替え[7]。1991年(平成3年)7月29日:呉線が高架化され、在来線全線が高架化完成[8]。1995年(平成7年)10月1日:広島支社の直轄から三原地域鉄道部の管轄となる[9]。1997年(平成9年)11月29日:ダイヤ改正により「ひかり」の停車が廃止される。2005年(平成17年)2月25日:山陽新幹線改札に自動改札機を導入。10月1日:臨時快速「瀬戸内マリンビュー」新設に伴い、停車駅となる。新大阪駅間を運行する「ひかりレールスター」上下2本が新規停車。2007年(平成19年)7月2日:在来線にICOCA対応の自動改札機導入。9月1日:在来線でICカード「ICOCA」の利用が可能となる。2008年(平成20年)3月15日:ダイヤ改正により東京駅直通「ひかり」が復活(当駅始発)。2012年(平成24年)3月17日:ダイヤ改正により東京駅直通「ひかり」が、当駅始発から広島発に変更される。当駅に停車する「ひかり」と「ひかりレールスター」が増便される。2018年(平成30年)6月1日:三原地域鉄道部の廃止[10]に伴い、三原管理駅として駅を管轄する。2020年(令和2年)9月:駅ナンバリングが導入され、使用を開始[11][12]。2021年(令和3年)8月16日:みどりの券売機プラスを導入[13]。(2014年3月)新幹線ホームは三原城の天主台跡に隣接している(2018年4月)在来線は島式ホーム2面4線、新幹線は16両編成対応(ホーム長410m)の相対式ホーム2面2線を持つ高架駅である[14][6]。新幹線保線区が設置されており、当駅の下り寄りに保線区への分岐が設置されている[14]。改札口は1階にある在来線改札口1か所のみで、新幹線専用の改札口は設置されていない。新幹線を利用する際は乗換改札口を通る必要があり、そのためには在来線コンコースに入ることになる。須波駅間を管理している。同区間を管轄する三原地域鉄道部の事務所が当駅構内にあったが、2018年6月1日の組織改定で廃止されている[10]。岡山方面[15]基本的には上記のように使われているが、呉線から直通してくる山陽本線上り列車に限り、1・2番のりばからも発車する(1番のりばから出ることが多い)。本項ではJR西日本公式サイトの全域路線図[16]に従いラインカラー・路線記号を表記しているが、当駅は広島シティネットワークエリア外のため、駅掲示時刻表においてはアルファベットのないラインカラーシンボルが使われている。山陽本線下り本線は2番のりば、上り本線は4番のりばであり、上り岡山方面に運転される列車と当駅通過列車(貨物列車等)はこの2線を通る。3番のりばは岡山方面からの折り返し列車専用である(呉線からの直通列車が使用することもある。2019年3月16日ダイヤ改正より、1日2本広島方面から直通する糸崎行きも使用開始)。