斗六火车站位于云林县斗六市，也是环岛铁路中唯一通过县府都市，而不以县名「云林」命名的火车站，斗六火车站为台湾铁路管理局纵贯线的铁路车站。95年11月二代站房拆除，改建为跨站式建筑，跨站式新站房于97年12月19日正式启用，新建工程内容分四个部份：兴建跨站式站房，新增岛式月台一座，设置升降机5部及斜坡道等无障碍设施，增设停车场及将站前老旧房舍拆除，改为绿美化空间。目前为一等站。车站为跨站式车站，设有岛式月台两座，，除极少数自强号（南下(逆行)111次、133次、143次，北上(顺行)110次、136次、140次）过站不停外，其余列车（含观光列车）都有停靠。