３Ｆ

　第一期改良工事において、銀座線ホームは頭端化のうえで表参道方に移設され、3階のコンコースのみで3路線間の乗り換えが完結できるようになった。銀座線の渋谷車両基地への通路線が3階を南北に分断する形で通っている。その北側に、南西急行・JR・東京メトロの駅務スペース（事務室・会議室・休憩室等）がある。

２Ｆ

　いわゆる「ホーム階」であるが、南西急行・JRとも外側のホームを単式ホームとしてラチ外コンコースに直結させる構造で、乗降性は良好。これは第一期改良工事完成時からで、以前の南西急行の渋谷駅は島式2面3線の構造であった。ホームの用途は以下のとおり。

1番線

下り線ホーム。常時混雑しており、駅改良工事の際は島式2面3線を片面ホーム1線＋島式ホーム2線の構成に変更して、列車の待ち行列が伸びても安全性を保てるように配慮された。特に美咲空港・青海・水澄への特急の利用者が多く、急行・快速の利用者の徒列と輻輳しないように各ホームドアの上に特急用と一般列車用の二つの乗車口案内表示機を備えている。

2番線

朝ラッシュ時の上り列車の交互発着と、平日夕方の当駅始発区急、その他団体・臨時列車の発着に使用される。このホームを極力空けておくことが南西急行の運行管理の基本方針となっている。

3番線

上り線新宿行ホーム。当駅から新宿駅まで南西急行をわざわざ利用する乗客は極少数であり、事実上、降車専用となっている。

　ホームと1F・3Fコンコースを結ぶ階段・エスカレータは、ホーム上に「階段の裏手」となる場所が発生しないように配置され、通勤時間帯の下車客の滞留を防ぐことでホーム容量の不足を補っている。南西急行・JRの各ホームの新宿方には、1F・3Fの駅務スペースにアクセスするための階段・エレベータが設けられている。

１Ｆ

　第一期改良工事で、北側・南側に2本のラチ外コンコースが設けられ、東西方向の利用者の回遊性を確保した。また、南西急行駅・JR駅は共にこの2本のコンコースの間をラチ内コンコースとして貫通させ、旅客取扱能力を大幅に増強させている。

　第二期改良工事では、施工の途上で南側のコンコースが工事用通路に転用されるため閉鎖され、その代替設備として、南西急行とJRのコンコースの間に乗換用の中間改札が仮設されている。