吐魯番北站位于新疆維吾爾自治區(qū)吐魯番市西北方向，距吐魯番市區(qū)5公里（距市中心15公里），毗鄰吐魯番交河機場（位于機場正南，兩者直線距離約500米，距連霍G30（連云港至霍爾果斯）高速公路3公里。站區(qū)面積為15萬平方米，其中站房建筑面積1萬平方米，建筑高度20米，可同時容納1200人候車。車站充分體現(xiàn)了“葡萄之鄉(xiāng)、西域風情”的設計理念，汲取了吐魯番地區(qū)葡萄晾干房的建筑元素，采用了拱券、紋飾等獨特的地域文化特點，造型舒展大氣，簡潔流暢。
吐魯番北站2013年4月5日正式開工建設，同年7月22日主站房結(jié)構(gòu)封頂，2014年8月底竣工。