La gare est située sur la ligne Paris - Brest. Elle est desservie par les trains de la ligne N du réseau Transilien Paris-Montparnasse et par ceux de la ligne U du réseau Transilien Paris Saint-Lazare.
Elle est équipée de deux quais latéraux et d'un quai central qui sont encadrés par quatre voies. Le changement de quai se fait par un passage souterrain.
La gare, qui a été construite en pierre meulière, a gardé son apparence d'origine.
La commune de Trappes possède sur son territoire une gare SNCF et une gare de triage (fret) avec des ateliers pour réparer les trains et des voies de garages pour les stocker.