3000系2次車3506編成	185系特急「踊り子」

• 在来線ホームは駅構内の南側にあり、その北側に新幹線ホームがある。在来線ホームは地上にあり、新幹線ホームは高架上にある。

• 在来線は島式ホーム2面4線を使用する。南側のホームが1番線と2番線、北側のホームが3番線と4番線である。内側の2番線と3番線が駅の本線であり、外側の1番線と4番線は待避線（副本線）である。また、4番線の北側にも待避線が1本あるがホームはない。貨物列車の待避に使われている。
• 東海道本線から駿豆線に乗り入れる特急「踊り子」は上下列車とも1番線の函南寄りから発着する。この1番線の線路ではホーム途中に東海道本線から駿豆線への左片開き分岐器が設置されており、建築限界を破らないようにホームの線路側端に湾状に抉られた部分がある。この部分には黄色の回転灯が2つ設置されている。
• ホーム上ではKIOSKと桃中軒の立ち食いそば・うどん店 が営業している。

• 新幹線乗降設備は待避線のない相対式ホーム2面2線の構造。ホーム上の乗り場番号は南側（在来線ホーム側）から6番線・7番線の順で付番されている。山肌に沿った高い位置にホームがある。開業当初は安全性確保の観点から停車列車到着直前まで改札制限を行なっていたが、停車列車本数増加に伴い、1974年（昭和49年）に日本で初めてホームドア（可動柵）が設置されている。
• 当駅はスペースの都合で待避線が設置されなかったため、ダイヤ作成上のネックとなっている。その上、当駅付近から新丹那トンネルまでの区間内には最小曲線半径1,500 mという新幹線有数の急カーブが控えており、この影響で「のぞみ」を始めとする通過列車の速度は200 km/h（かつては185 km/h）に制限されている。この速度は、東海道新幹線の駅通過速度としては最も遅い。
• 東海道新幹線の「ひかり」の一部停車駅の中では最も停車本数が少ない駅であり、先述の通り、一日上下各3本のみの停車である（なお、最多は上りは静岡駅・下りは静岡駅・岐阜羽島駅・米原駅で、いずれも19本が停車）。
• JR東日本の地下道とJR東海の新幹線コンコースとの間には、乗換改札が設置され、在来線側にJR東海が営業するJR全線きっぷうりばがある。
• 地形の関係上、新幹線独自の改札口は設けられておらず、JR東海の新幹線改札内へはJR東日本の在来線駅構内を経由しなければならない構造となっているため、JR東海のみが扱う乗車券・サービス（エクスプレス予約で後述のICカードを使用しない場合やe5489でJR東海エリアを含む予約など）を受ける旅客はJR東日本の改札口で「三島駅構内通過票」の交付を受けた上で、JR東海のJR全線きっぷうりばまで出向く必要がある。EX-ICカードやプラスEXカードを所持している場合は、Suicaなどの都市圏のICカード乗車券（当駅改札内に入る場合は最低147円の残高が必要）をJR東日本の自動改札機にタッチさせた上で、新幹線の自動改札機に都市圏のICカードとEX-ICカードまたはプラスEXカードを2枚重ねてタッチすることで、新幹線ホームへの入出場が可能となっている。

• 駅の出入口は、在来線ホームの南側にある南口と、新幹線ホームの高架下にある北口の2か所。改札内は地下通路で結ばれている。地下通路の在来線ホームと新幹線ホームの間には、日本で初めて設置された平面付き二段階エスカレーター・オートウォークがあり、「ゆうロード・三島」と命名されている。このエスカレーターは登場当初日立製作所のCMでも紹介された。エレベーターは、地下通路と各ホームの間および地下通路と南口の間の合計4か所に設置されている。在来線側の3基は1999年度に、新幹線側の1基は2006年度に整備された。
• 南口の駅本屋は神保忠良によって設計された。木造一階建て372平方メートルで、屋根の緩やかな曲線により富士山と三嶋大社の社をイメージしているといわれる。南口にはJR線の改札口が1か所あるほか、伊豆箱根鉄道との乗り換え口がある。改札口・乗り換え口のいずれも自動改札機が導入されている。駅本屋には自動券売機（在来線のものはTOICA対応・タッチパネル式）やJR全線きっぷうりばがあり、南口側にはTOICAチャージ機、TOICA非対応のタッチパネル式自動精算機が設置されている。また南口・北口には、エクスプレス券売機（指定席券売機）が設置されている。伊豆箱根鉄道との連絡改札口に自動精算機はない。南口側の改札外では、ベルマートが営業している。1934年の開業当初から使用されてきたが、2013年に初代駅舎と同様の外観とし、耐震基準に適合する駅舎に建て替えられた。
• 高架下にある北口の駅舎には、在来線・新幹線の各改札口や両線の乗り換え口が開設されている。北口は南口と異なり深夜は営業しておらず、そのため地下通路は夜間閉鎖される。駅舎内には南口と同様にすべての改札で自動改札機が導入されている。改札外にはタッチパネル式自動券売機（在来線のものはTOICA対応・タッチパネル式）、JR全線きっぷうりばが設置されている。在来線北口改札内にはTOICAチャージ機とタッチパネル式自動精算機があり、新幹線連絡改札口の在来線側には新型のタッチパネル式の新幹線特急券自動券売機がある。北口側では、新幹線改札内でギフトショップ（ギフトキヨスク三島）が、在来線改札内でベルマートが営業している他、飲食店などが入居する「アスティ三島」が北口駅舎に併設されている。また2014年には南口にもアスティ三島が新設された。
• JR東海の駅長・駅員配置駅（直営駅）であり、管理駅として函南駅を管理している。

• 頭端式ホーム2面3線を有する地上駅。南側の単式ホームが7番線、北側の島式ホームが8番線と9番線である。8・9番線のホーム上には待合室がある。特急「踊り子」号は直通運転の関係からJR1番線を発着する。
• 当駅から踊り子号修善寺行に乗車する場合、JR有人改札係員に「踊り子」号に乗車する旨を伝えればJR改札内に入場して乗車できる。また、伊豆箱根側でも案内放送が流れる。
• ただし、踊り子号東京行を当駅で下車する場合はJR改札口から出場できず、連絡改札口そばにある伊豆箱根の有人改札口から出場することになっている。この有人改札口はJR改札内、伊豆箱根改札内と改札外（伊豆箱根駅舎）の三方を繋ぐ独特の構造となっている。
• 駅舎はホームの東端にあり、駅南側広場に接続、JR南口に隣接している。駅北側から直接入出場できないことは当駅の大きな課題となっている。
• 連絡改札口のJR側には伊豆箱根券売機があり、JR側からはJR乗車券と伊豆箱根乗車券を重ねて改札機に投入するとJRの集札と伊豆箱根の改札が一度に処理され、伊豆箱根の改札済乗車券のみが出てくる仕組みとなっている。JRの精算・区間変更並びにICカード入出場処理には対応していない。
• かつての立ち食いそば店（2020年1月閉店）は改札口横にあり、改札内外のどちらからでも利用可能であった。トイレは改札外にある。その他にコインロッカーが改札口前に設置されている。2020年6月30日には東急グループの東急ホテルズが建設した「富士山三島東急ホテル」との連絡通路と飲食店舗「ラーメン居酒屋 福の軒 三島店」が完成した。また発車時に発車ベルと発車ブザーが流れるが、列車接近放送などの自動放送はない。この発車予告音は、かねてより伊豆箱根鉄道・西武鉄道等の西武グループ各社が協賛しているアニメ映画『ラブライブ!サンシャイン!! The School Idol Movie Over the Rainbow』の公開（2019年1月4日）を記念して、2018年12月13日より同作品の楽曲「HAPPY PARTY TRAIN」に変更されている。ただし通勤時間帯を避けて10時から15時までに発車する普通列車のみで使用される。

• JR貨物の駅は車扱貨物の臨時取扱駅である。定期貨物列車の発着はないが、伊豆箱根鉄道駿豆線で使用される新造・譲渡車両や、大場工場へ回送される大雄山線の車両を輸送する甲種輸送列車が発着する。
• 2007年5月下旬まで、駅北側にある東レ三島工場へ続く専用線（全長約1 km・非電化）があり、重油（末広町駅・根岸駅発送）やエチレングリコール（浮島町駅発送）が到着していた。しかし、同年7月よりボイラーの燃料が都市ガスへ転換され、取り扱い量の半分以上を占める重油輸送が終了し専用線は廃止された。線路も撤去され道路や駐車場に転用されている。
• また、専用線内に貨物ホームがあり、有蓋車（1994年10月にコンテナ化）輸送も行われていたが、1998年10月に廃止された。なお、専用線は駅の5番線北側の側線から分岐していたため、発着する貨車はすべて上り貨物列車で輸送されていた。

歴史

• 1934年（昭和9年）12月1日：丹那トンネル開業に伴う東海道本線のルート変更と同時に三島駅（2代目）として開業、旅客・貨物営業開始。同時に駿豆鉄道線（現在の伊豆箱根鉄道駿豆線）が乗り入れ。
• 1965年（昭和40年）
  • 4月8日：長泉町内に「新幹線三島電留線基地計画」が確定したのを契機に、「国鉄新幹線静岡県東部地域新駅設置期成同盟会」が設立される。
  • 9月27日：東海道新幹線に三島信号場を開設。折返線と引上線を設置（後に電留線も設置）。
• 1967年（昭和42年）11月8日：国鉄理事会で、三島での新駅設置が正式に決定する。
• 1968年（昭和43年）4月9日：駅舎の着工。
• 1969年（昭和44年）
  • 4月4日：駅舎の完成。
  • 4月25日：東海道新幹線の駅が従来の三島信号場を格上げする形で開業。
• 1970年（昭和45年）：新幹線のホームが16両対応に延伸される。
• 1974年（昭和49年）10月1日：貨物の取扱範囲を専用線発着の車扱貨物のみに縮小。
• 1984年（昭和59年）2月1日：伊豆箱根鉄道線連絡車扱貨物の取り扱いを廃止。
• 1986年（昭和61年）11月1日：荷物の取り扱いを廃止。
• 1987年（昭和62年）4月1日：国鉄分割民営化により、国鉄の駅はJR東海とJR貨物の駅となる。
• 1989年（平成元年）7月17日：第15回参議院議員通常選挙の候補者・櫻井規順（日本社会党）の選挙活動において、陣営の幹部らの要請により、ひかりを当駅で臨時停車させた事件が発生。
• 1992年（平成4年）
  • 3月1日：地下通路にエスカレーターが設置される。
  • 4月：エスカレーターに公募による愛称として「ゆうロード・三島」と名付けられる。
• 1993年（平成5年）2月6日：在来線改札口に自動改札機を導入。
• 1995年（平成7年）12月27日：三島駅乗客転落事故が発生。
• 1998年（平成10年）3月10日：新幹線改札口に自動改札機を導入。
• 2001年（平成13年）9月3日：第3回「中部の駅百選」に選定される。
• 2002年（平成14年）3月15日：伊豆箱根鉄道改札口に自動改札機を導入。
• 2003年（平成15年）10月1日：東海道山陽新幹線のダイヤ改正によりひかりが増停車。
• 2007年（平成19年）5月：東レ専用線廃止。その後、2008年3月15日のダイヤ改正で、当駅を発着する貨物列車の設定が廃止された。
• 2008年（平成20年）
  • 3月1日：東海道線でICカード「TOICA」の利用が可能となる。
  • 6月6日：アスティ三島（駅構内の商業施設）がグランドオープン。
• 2013年（平成25年）8月：駅舎の耐震補強工事が完了、新駅舎の使用を開始。
• 2014年（平成26年）7月17日：アスティ三島サウスの増設部分が開業。
• 2020年（令和2年）
  • 1月8日：駿豆線三島駅構内の「三島駅そば処」が駅改修工事に伴い閉店。
  • 1月14日：駿豆線駅の改修工事を実施（6月30日まで）。
• 2022年（令和4年）9月28日：JR東海ツアーズ三島支店が閉店。
• 2023年（令和5年）8月4日：伊豆箱根鉄道が駿東郡長泉町で食品事業などを手掛ける東平商会との副駅名権のスポンサー契約による副駅名「伊豆と箱根のおいしさをとどける 東平商会」の使用を開始し、副駅名を含む駅名標の除幕式を開催。