Năm 2015, ga Ninh Bình mới được xây dựng cách ga cũ 1,35 km về phía Nam, quy mô đường sắt trong ga được tăng từ 4 lên 11 đường giúp tăng khả năng đón tiễn hành khách; tập kết, xếp dỡ hàng hoá; chỉnh bị, sửa chữa đầu máy toa xe và dồn tàu. Hệ thống thông tin, tín hiệu sử dụng tín hiệu ga điện khí tập trung, đóng đường khu gian tự động một phân khu, thông tin cáp quang kỹ thuật số.[3]

Ga Ninh Bình mới có nhiều công trình, hạng mục để phục vụ và hỗ trợ nhiều chuyên ngành khác nhau như nhà ga chính, khu nhà chức năng, khu hóa trường, trạm chỉnh bị đầu máy, trạm chỉnh bị toa xe, quảng trường ga và vườn hữu nghị Việt - Nhật. Đặc biệt, ga được xây dựng bổ sung cầu vượt bộ hành trong ga và nâng cao ke ga để thuận tiện cho hành khách lên xuống tàu.

Nhà ga chính được xây dựng hai tầng có phòng đợi tầu thông tầng và các khối dịch vụ bao gồm phòng ăn uống, thông tin du lịch và bán đồ lưu niệm. Ga được xây dựng với ý tưởng kiến trúc châu Á xây dựng công nghệ cao, sử dụng mái giàn không gian nhưng vẫn mang nét cổ điển hài hòa với kiến trúc xung quanh.