湖州有4个火车站，分别是湖州站、德清站、长兴站、安吉站。其中湖州站始建于1994年，初称湖州南站；2009年9月20日开始在原址拆除重建；2012年6月30日，更名为湖州站；2013年7月1日，正式投入使用。

湖州站，截至2018年9月，湖州站站场规模为3台7线，其中包括1座侧式站台，2座岛式站台，途经的线路为宁杭高速铁路，宣杭铁路和商合杭高速铁路。截至2018年9月，湖州站站房为两层建筑。其中，出站口、进站口、售票大厅、一层候车大厅、检票口1分布在一层，二层候车大厅、检票口2分布在二层。

德清站，截至2013年6月，德清站站场规模为2台4线，途经线路为宁杭高速铁路。德清站站房共有两层，地上二层为站台层，地上一层为旅客集散层。其中，地上一层设有出站口、进站口、售票大厅、候车大厅、检票口和办公区域以及公交站台和公共停车场。德清站站房建筑面积6000平方米，候车大厅面积2884平方米，站房建筑层数2层，长139.2米，宽33.3米，总高度23.1米，可容纳920人同时候车。

长兴站，截至2013年7月，长兴站站场规模为2台4线，途经线路为宁杭高速铁路。截至2012年8月，长兴站共有四层，其中，地下局部一层，地上三层。截至2013年6月，长兴站售票大厅，共设有2个普通售票窗口，1个无障碍设施窗口，1个改退签窗口。