La stazione di Cavallermaggiore è una stazione ferroviaria per passeggeri posta sulla ferrovia Torino-Fossano-Savona ed è punto d'origine della ferrovia Alessandria-Cavallermaggiore. È al servizio di Cavallermaggiore e della vicina Monasterolo di Savigliano. 

Il fabbricato viaggiatori si compone di due livelli ma soltanto il piano terra è aperto al pubblico. La stazione disponeva di uno scalo merci con annesso Magazzino merci: nel 2011 lo scalo risultava smantellato mentre il magazzino convertito a deposito. Tutti i binari sono dotati di banchina, riparati da una pensilina e collegati fra loro da un sottopassaggio.

Il piazzale è composto da 5 binari di cui 4 in uso:

• Binario 1: era un binario su tracciato deviato, è stato smantellato negli anni '10 del duemila ma mantenendo formalmente la numerazione originaria; veniva utilizzato per le eventuali precedenze ed incroci fra i treni, accogliendo di solito treni con numerazione pari della linea Torino-Savona; a nord della stazione è ancora possibile riconoscere quella che fu la prosecuzione in corretto tracciato verso la dismessa linea per Moretta.
• Binario 2 e Binario 3: sono i binari di corsa della linea Torino-Fossano-Savona; vi fermano i treni con numerazione pari al 2 e con numerazione dispari al 3.
• Binario 4: è un binario su tracciato deviato; viene utilizzato come binario di precedenza per treni della linea Torino - Savona con numerazione dispari; viene inoltre utilizzato dai treni che hanno capolinea Cavallermaggiore e che provengono dalla linea Alessandria - Cavallermaggiore quando il binario 5 risulta indisponibile o occupato, oppure quando da orario (es. quando esistevano collegamenti diretti con Cuneo) o per servizio (es. rientro al Deposito di Cuneo) questi treni devono proseguire su Savona/Cuneo. Per le caratteristiche del segnalamento alla radice sud del binario (segnale posto a valle del deviatoio che immette verso la linea per Alessandria), solo verso Savona/Cuneo la via libera può essere data tramite segnale luminoso, mentre un eventuale licenziamento verso Alessandria deve avvenire ad opera del Dirigente Movimento.
• Binario 5: è un binario su tracciato deviato; viene utilizzato dai treni che hanno capolinea Cavallermaggiore e che provengono dalla linea Alessandria - Cavallermaggiore; il segnalamento luminoso lato sud con indicatore di direzione consente la via libera mediante segnale luminoso sia verso Alessandria, sia verso Savona/Cuneo.

La stazione è servita dai treni della linea SFM 7 del Servizio ferroviario metropolitano di Torino, nonché il treno Regionale Veloce dei collegamenti Torino-Cuneo e Torino-Savona-Ventimiglia.

Fino al 2020 era attiva la linea SFM B Cavallermaggiore-Bra del Servizio ferroviario metropolitano di Torino.