深圳北站为深圳地铁4、5、6号线换乘车站。深圳地铁4号线（龙华线）和深圳地铁6号线版（光明线）（在建权）的车站为高架站，呈南北向，月台位于地上5层，而站厅位于地上4层。高架车站与高铁站房一体化设计，车站被包裹在站房立面之中，在广场上即可看到由站房之中穿行的地铁列车。车站设有两个岛式月台，即两对路轨间各设有月台，分别供4号线和6号线使用。其中6号线的月台为预留结构，目前被封住而不能进入，预计于2020年6月28日随着6号线的通车而投入使用。而深圳地铁5号线（环中线）车站为地下车站，呈东西向，位于地下二层，是侧式站台，往前海湾和黄贝岭方向需要在站厅层换乘。