Vänersborgs station ligger intill Gamla hamnkanalen i sydvästra hörnet av stadens centrum. Bangården har två huvudspår och ligger i västnordväst-ostsydostlig riktning med normalhuvudspåret på norra sidan närmast stationshuset. Förutom stamplattformen vid stationshuset finns också en smal plattform mellan huvudspåren 1 och 2 och den nås via en obevakad plattformsövergång i västra delen av bangården. På bangårdens södra sida i höjd med stationshuset finns tre korta stickspår som är anslutna till mötesspåret med infart från öster, men öster om Edsvägens bro över spåren mitt på bangården består den endast av de två huvudspåren. Driftplatsen innefattar också den öppningsbara bron över trafikkanalen väster om bangården, driftplatsgränsen finner man därför nästan en kilometer före bangårdsänden vid infart från Öxnered. I östra änden finns driftplatsgränsen i stället omedelbart utanför den bevakade plankorsningen med Torpavägen/Fabriksgatan.