大分駅（おおいたえき）は、大分県大分市要町1番1号にある、九州旅客鉄道（JR九州）の駅である。40年余りの歳月と約600億円をかけ、2012年3月17日完全高架化が完了した。
大分県の県庁所在地である大分市の代表駅である。当駅を経由する全列車が停車する。日豊本線、久大本線、豊肥本線の計3路線が乗り入れており、このうち日豊本線を所属線としている。
日豊本線は、起点の小倉駅から当駅までは、日出駅 - 杵築駅間、中山香駅 - 立石駅間を除き複線化されているが、当駅以南は終点の鹿児島駅まで全線単線となる。当駅は、当駅以北で運行される特急「ソニック」と、当駅以南で運行される特急「にちりん」（一部当駅を跨いで運行する列車もある）の接続駅となっており、普通列車も当駅で折り返すものが多い。
久大本線は当駅を終点としている。豊肥本線は当駅を起点としているが、列車運行上では当駅に到着する列車が下り、当駅を発車する列車が上りとして扱われている。
当駅は、終列車の発車時刻が全3路線、4方向ともに同時刻の23時30分とされている。
2011年11月には開業100周年を迎えた。
府内中央口（北口）周辺は大分市街地の中心部で、百貨店等の商業施設や大分県等の行政機関が立ち並び、商店街が縦横に延びて、人通りも多い。その一方で、上野の森口（南口）周辺には静かな雰囲気の街並みが広がっている。駅の南北で様相が大きく異なるのは、3本の鉄道路線により市街の南北が完全に分断されていたためであるが、駅の高架化と併行して上野の森口（南口）周辺の再開発も行われている。
大分市中心部の市街地は、地上駅であった大分駅を通る3本の鉄道路線により南北が完全に分断され、商業施設や公共機関が北側に集中していた。この南北地区格差の解消と、南側の開発促進を狙い、1996年度（平成8年度）から連続立体化（高架化）事業が行われた。
当初は2008年9月のチャレンジ!おおいた国体までの全線開通を予定していた。しかし、久大本線及び豊肥本線部分は2008年8月24日に開通したものの、日豊本線部分は間に合わず、全面開業は2012年3月17日となった。
豊肥本線・久大本線部分が先行して高架化した後は、これら両本線から高架化が未完了の日豊本線への直通はできなくなった。このため、久大本線の別府直通の特急列車については、2008年3月改正から大分 - 別府間は臨時扱いとして運行を休止していた。また、夕方に豊肥本線から日豊本線に直通していた普通列車の乗り入れも休止していた。なお、「九州横断特急」は、新設の渡り線（完全高架後は撤去）により高架化後も引き続き別府まで運行され、地上の日豊本線ホームより発着していた。
2012年3月17日のダイヤ改正では、同日の高架全面開業に合わせて、久大本線の特急列車の別府直通が復活した。また、高架化完成により日豊本線が利用できるホームが増えたため、これまで一部が別府駅始発・終着であった日豊本線の特急が、大分駅始発・終着に統一された。
高架化された区間は日豊本線3.65km（豊肥本線1.60kmを含む）及び久大本線1.92kmの計5.57kmで、高架化により日豊本線10箇所及び久大本線3箇所の計13箇所の踏切が除去される。
日豊本線、久大本線、豊肥本線を合わせて島式ホーム4面8線と留置線3線からなる大規模な高架駅である。
駅の北側（大分市街中心部側）を府内中央口（北口）、駅南側（大道側）を上野の森口（南口）と呼ぶ。ただし、既存の市街地は駅北側に偏在していて、大多数の利用者は府内中央口（北口）のみを利用するため、高架化完成以前は、府内中央口（北口）を指す場合には単に大分駅と呼び、特に上野の森口（南口）を指す場合には駅裏と呼ぶことが多かった。
2012年3月17日の高架化完成に伴い、高架ホーム下に新駅舎が設けられた。府内中央口（北口）と上野の森口（南口）とは新駅舎内のコンコースで結ばれており、駅の営業時間（4:00-25:30）中は通り抜けが可能である（手押しに限り自転車も通行可）。ただし、府内中央口（北口）側は駅ビルの工事等のために仮設通路を介しての通行となる。
改札口はコンコースの中央付近の西側に設けられている。自動改札機が設置されており、2012年12月1日からSUGOCAにも対応している。JR九州直営でマルス端末機が設置されている。自動券売機、みどりの窓口、JR九州旅行大分支店は改札口の並びに移転し、改札口横には喫茶店「えきのカフェ」が新設された。なお、高架化前の旧北口改札口は馬蹄形で、この形のものとしては国内で初めて導入されたものであった。自動放送導入駅。
改札内にはキヨスク、ICカードチャージコーナー、トイレなどがある。ICカードチャージコーナーはのりこし精算機ではなく、チャージ機のみである。併設して公衆電話が設置されている。
コンコースを挟んで改札口の向かい側には、2012年3月17日に、コープおおいたを核店舗とし、土産店、飲食店（トランドール、ロッテリアやミスタードーナツ等）、コンビニ（ファミリーマート）、ATMコーナー等、33店舗が入居する豊後にわさき市場がオープンした。
コンコースでは休日にはミニトレイン「ぶんぶん号」が運行される。
番号は駅府内中央口（北口）側から順に割当てられている。特急列車を優先しており、方面によってのりばが概ね分けられているが、乗車する際は駅の案内板や放送に注意が必要である。
各ホームにはエレベーター及びエスカレーターが設置されている。豊肥本線・久大本線は電化されていないため、高架ホームの7、8番線の線路には架線が張られていない。
列車案内アナウンス開始時のみメロディが鳴る。到着・発車時はベルである。
また、1-4番のりばの各ホームにはICカードチャージ機とICカード専用自由席特急券売機が、5-8番のりばの各ホームにはICカードチャージ機のみが設置されている。
以下は平成26年3月15日現在のものである。
のりば
1 ■特急「ソニック」 中津・小倉・博多・佐伯方面
■日豊本線 鶴崎・臼杵・佐伯方面・中山香行き（※1）
■特急「九州横断特急」 豊後竹田・阿蘇・熊本方面
2 ■特急「にちりん」「にちりんシーガイア」 佐伯・延岡・宮崎空港方面
■日豊本線 鶴崎・臼杵・佐伯方面
3 ■特急「ソニック」「にちりんシーガイア」「にちりん」 中津・小倉・博多方面
■日豊本線 別府・杵築・中津方面
4 ■特急「にちりん」 佐伯・延岡・宮崎空港方面
■特急「九州横断特急」 豊後竹田・阿蘇・熊本方面
■日豊本線 別府・杵築・中津方面
5 ■特急「九州横断特急」 豊後竹田・熊本・人吉方面・別府行き
■日豊本線 別府・杵築・中津方面・幸崎行き（※2）
6 ■特急「九州横断特急」 豊後竹田・熊本・人吉方面・別府行き
■豊肥本線 三重町・豊後竹田方面
7 ■特急「ゆふ」 由布院・久留米・博多方面・別府行き
■久大本線 由布院・日田方面
■豊肥本線 三重町・豊後竹田方面
8 ■特急「ゆふいんの森」 由布院・久留米・博多方面・別府行き
■久大本線 由布院・日田方面
4650M列車（同駅17:13発）のみ該当 1639M列車（同駅18:09発）のみ該当
なお、上記ののりばは通常時の発車についてのものであり、多客期に運行される臨時列車や、到着列車はこの限りではない。
府内中央口（北口）には1958年に建設された鉄筋コンクリート構造3階建て（一部4階建て）の駅ビル（旧駅舎）があったが、2012年3月17日の完全高架化を以って使用を終了。解体後、旧駅舎及び地上ホーム跡地に新駅ビルが建設される予定である。新駅ビルは現在よりやや南寄りに移動し、府内中央口（北口）前の駅前広場は九州最大となる。駅前広場の一部には大屋根のあるイベントスペースを設置する計画である。
新駅ビルは2013年4月30日に着工し、2015年春に竣工予定。名称はアミュプラザとJR大分シティとが候補とされている。
新駅ビルは、敷地面積約20,000m?、延床面積約107,000m?、店舗面積約31,000m?で、鉄骨鉄筋コンクリート構造地上8階・地下1階の低層部と東側の地上21階のタワー部とからなる。当初の計画では、地上23階建て、延床面積約120,000m?の予定であったが、温泉施設向けの機械室の面積削減や、駐車場の設計変更により、全体の規模が若干小さくなった。ただし、店舗面積には変更はない。
このうち1-4階は商業エリアで、1-2階には衣料品、雑貨、カフェ等の店舗、3階には東急ハンズ、スポーツ用品店、フードコート、4階にはレストラン街、シネマコンプレックス、大型書店が入居する予定。タワー部の8-18階にはホテル、19-21階には天然の温泉施設が設けられるとともに、低層部の8階には屋上庭園が設けられ、鉄道神社も設置される。また、5-8階には860台分の駐車場が設けられる。
高架化前は、貨物列車の通過線、機関車の入れ替え用側線等の設備が整っていた。かつては府内中央口（北口）の東側に貨物ホームが存在したが、現在は大分市が管理する駐車場になっている。南東部には旧・豊肥久大鉄道事業部豊肥久大運輸センター（旧国鉄時代は大分運転所）があったが、この車両基地は大分駅高架化にともない牧駅近くの大分鉄道事業部大分車両センターの隣接地に移転し統合され、移転先には高架橋も作られた。また、整備場は高架化に伴い解体された。この整備場にはキハ07形気動車が保管されていたが、2003年に九州鉄道記念館に移設された。
夜間滞泊が設定され、1番のりばに885系が、2番のりばに815系が、佐伯寄りの留置線に415系がそれぞれ1本ずつ留置される。
大分駅は鉄道院豊州本線が別府駅から当駅まで延伸したのに伴い1911年（明治44年）に開業した。大分市の市制施行（同年4月1日）からちょうど7ヶ月後のことであった。開業当初は豊州本線の終着駅であったが3年後の1914年（大正3年）に豊州本線は幸崎駅まで延伸し、中間駅となった。また同日に同じ国鉄の犬飼軽便線が当駅から中判田駅まで開通したため同線と豊州本線との接続駅ともなった。
1915年（大正4年）10月30日には大湯鉄道が大分市駅から小野屋駅までを開業する。大湯鉄道はその後1922年（大正11年）の12月1日に国有化され大湯線となり、大分市駅はこのとき大分駅に統合された。これにより、当駅は国鉄の豊州本線・犬飼線（3ヵ月前の1922年（大正11年）9月2日に犬飼軽便線から改称）・大湯線の接続駅になった。
この間、1918年（大正6年）には、外堀止まりだった路面電車の豊州電気鉄道線（後の大分交通別大線）が大分駅前まで延伸。1972年（昭和47年）の廃線まで駅前より発着していた。
1928年（昭和3年）12月2日には玉来駅から宮地駅までの開通により熊本駅から大分駅まで犬飼線なども含めて全通し豊肥本線に改称された。1932年（昭和7年）12月6日には大隅大川原駅から霧島神宮駅までの開通により小倉駅から大分回りで鹿児島駅までが豊州本線等を含めて全通し日豊本線とされた。そして1934年（昭和9年）11月15日には日田駅から天ヶ瀬駅までの開通により大湯線も含めて久留米駅から大分駅までが全通したため久大線となった。久大線は1937年（昭和12年）6月27日に久大本線に改称され、大分駅は現在の様に日豊本線・豊肥本線・久大本線の接続駅となった。
第二次世界大戦当時、大分市街は再三にわたり空襲を受けた。1945年（昭和20年）4月21日には大分駅機関庫が被弾。同年7月16日の大分空襲では中心部の2,358戸が焼失し、大分駅から海が見えたと伝えられる。
戦後は1958年（昭和33年）に駅舎を新設している。この駅舎は、数度にわたる改装を繰り返しながら2012年（平成24年）の高架化まで使用された。駅前には古くから大きな楠があり、駅の象徴となっていたが、構内の拡張工事に伴い1964年（昭和39年）8月に伐採された。
市街地の拡大に伴い、駅の両側の市街地を駅と線路が分断していることが問題となり、1980年（昭和55年）10月に駅を横断する地下道が完成している。ただし、この地下道はコンコース内にあり、無料で通り抜けはできなかった。
1987年（昭和62年）に国鉄の分割民営化に伴い九州旅客鉄道（JR九州）の駅となった。
2012年（平成24年）3月17日に高架化が完成し、高架駅となった。
1911年（明治44年）11月1日 - 国有鉄道（当時は鉄道院）の駅として、豊州本線（現在の日豊本線）別府 - 大分間の開通時に開業。
1912年（大正元年） - 大分機関庫設置。
1914年（大正3年）4月1日 - 豊州本線が幸崎駅まで開通。同時に、犬飼軽便線（現在の豊肥本線）が犬飼駅まで開通。
1916年（大正5年） - 二等駅となる。
1915年（大正4年）10月30日 - 大湯鉄道の大分市駅が開業し、同鉄道線大分市駅 - 小野屋駅間が開通。
1922年（大正11年）12月1日 - 大湯鉄道が国有化され、大湯線（後の久大本線）となる。大分市駅を大分駅に統合。
1937年（昭和12年） - 一等駅になる。
1945年（昭和20年）4月21日 - 大分大空襲により駅本屋構内被災全焼。
1958年（昭和33年）4月 - 新駅舎完成。
1961年（昭和36年） - 0番線を増設。
1964年（昭和39年）8月 - 構内の拡張工事に伴い、駅前のクスノキが伐採される。
1965年（昭和40年）10月 - みどりの窓口開設。
1972年（昭和47年）4月 - 旅行センター開設。
1975年（昭和50年）10月 - 駅改良を実施。
1980年（昭和55年）10月 - 地下道工事が完成。
1984年（昭和59年）2月1日 - 車扱貨物の取扱を廃止。
1986年（昭和61年）11月1日 - 荷物の取扱を廃止。
1987年（昭和62年）3月 - 駅舎を改装。
1987年（昭和62年）4月1日 - 国鉄分割民営化により九州旅客鉄道が継承。
2008年（平成20年）8月24日 - 豊肥・久大本線部分の高架化が完成し、同線の新ホームが運用を開始。同線地上ホームの旧6番線（5番のりば）、7番線、8番線が運用終了。
2011年（平成23年）11月1日 - 開業100周年を迎える。
2012年（平成24年）3月17日 - 日豊本線部分の高架化が完成し、全面高架化完成。
2012年（平成24年）12月1日 - ICカードSUGOCA導入。
2013年（平成25年）4月30日‐大分駅ビルの工事開始。
かつては大正時代創業の梅乃家が駅弁を販売していたが、2007年11月に駅弁事業から撤退。同社はホームの立ち食いそば・うどん店とコンコース内の食堂も運営していたが2012年3月の高架化に伴う構内の改装に伴い閉店した。 現在販売されている主な駅弁は豊後牛めし・大分宝ちらし寿司弁当・大分の車窓・豊後水道味めぐり・湯布院牛ステーキ弁当・からあげ弁当・華おこわミニいなり、また、大分駅が高架化した際、数量限定で高架記念弁当が発売された。
キヨスク、駅コンコースの店舗（一部除く）で、ICOCAとSUGOCA、nimoca、はやかけん、Suica、PASMO、TOICA、manaca、Kitaca等の電子マネーが利用可能である。
