Stesen keretapi Kuala Lumpur pada mulanya terdiri daripada satu terminal utama di bahagian hadapan banggunan dan tiga platform keretapi mengendali empat landasan di bahagian belakang .

Struktur utama yang mengandungi dewan utama, kaunter tiket, dan pejabat, terutamanya direka dalam stail "Raj", campuran Barat dan Mughal sama seperti seni bina kebangkitan Moorish atau Indo-Arab, yang menjadi popular seketika pada akhir abak ke-19 dan awal ke-20 di koloni India, termasuk juga di Eropah dan British. Dikuasai oleh binaan ladam kuda dan gerbang Ogee, dan chhatri besar (enam asanya, dengan tambahan dua kemudiannya) pada sudut bangunan menemani variasi lebih kecil di hadapan, stesen ini setanding dengan bangunan Sultan Abdul Samad dan struktur yang dibina sekeliling Dataran Merdeka semasa tempoh ini. Sebagai tambahan kepada bangunan utama stesen, tambahan bangunan tiga tingkat pada sayap kanan ditambah pada awal tempoh operasinya, mengunapakai reka bentuk semasa Bara dengan serambi sekeliling dan gerbang segmen dengan keluasan berbeza. Bahagian hadapan stesen diplaster sepenuhnya, berbeza dengan bangunan stail sama yang memilih binaan bata terdedah, dn dicat dalam warna cerah (biasanya putih atau krim) sepanjang tempoh perkhidmatannya.

Pelantarnya ditutup dengan atap bekerangka keluli, yang pada awalnya lebih pendek semasa awal tempoh stesen beroperasi. Bumbungnya pada asalnya disepuh, dan dibuka sebahagiannya bagi membenarkan asap dari kereta api wap terbebas; atap kepingan berlekuk-lekuk digunakan sebagi pengganti semasa tempoh pengunaan stesyen berikutnya. Sisi pelantar tidak bersambung bangunan utama dan dikelilingi tembok yang dibina menurut stail yang sama dengan bangunan utama. Pelantar dan bangunan utama disambung sesama sendiri melalui dua laluan bawah tanah.

Reka bentuk tambahan pelantar semasa pengubahsuai stesen pada tahun 1986 mengambi pendekatan lebih semasa, terdiri daripada tiang konkrit besar menyokong atap berkerawang dan pejabat tiket pada bongkah konkrit di hujung utara, tergantung dua tingkat di udara. Dinding putih dan gerbang yang bertindak sebagai hiasan kepada tambahan lebih menyerupai kompleks Dayabumi berbanding stesen asal. Tambahan baru bersambung dengan Dayabumi melalui laluan pejalan tergantung.