二子玉川站（日语：二子玉川駅／ふたこたまがわえき */?）位于日本东京都世田谷区玉川二丁目，是东急电铁的铁路车站。周边地域与二子玉川同样，以当地居民为中心称之为“にこたま”“ふたこ”等。另外二子（日语：二子）是神奈川县川崎市高津区侧的地名。
此站有田园都市线与大井町线停靠。此站在轨道名称上是大井町线的正式终点站，但田园都市线复复线化时大井町线列车改以沟之口站起讫，因此此站－沟之口站在旅客资讯上同时属于两路线。田园都市线的车站编号是DT07、大井町线是OM15。
本站是站长所在站，管理二子玉川管内本站与用贺站。
西口（2018年6月）
收费大堂（2018年6月）
剪票口（2018年6月）
月台（2011年11月）
二子新地侧。复复线延伸至沟之口站方向（2011年9月）
本站一开始以玉川电气铁道玉川停车场开业。之后目黑蒲田电铁大井町线延伸至此并在一旁设置二子玉川站。
玉川电气铁道与东京横滨电铁合并后，玉川第二游园地（之后的二子玉川园）冠上读卖新闻更名为“读卖游园”，玉川线车站站名也改为“读卖游园站”。接着东横与目蒲合并后，属同公司的两站也统一站名为“二子读卖园站”。随着战局恶化，游园地关闭，本站更名为“二子玉川站”，战后随着游园地重启改为“二子玉川园站”。
长期为地面车站的二子玉川站随着大井町线以田园都市线延伸至长津田站时，于1966年3月18日高架化。此时，站体大幅往多摩川方向移动，并暂时撤除田园都市线的横渡线。另外，玉川线与砧线的月台仍留在原地（地面），维持至1969年5月10日废线为止。1977年4月7日，新玉川线通至本站。
东急最初是计划涩谷直通银座线时于本站折返，因输送量的关系，建设新玉川线同时将本站改建为高架车站，把容易折返的内侧2、3号线给计划中的银座线→新玉川线，也就是现在的田园都市线使用，外侧的1、4号线由现在的大井町线（1979年以前的田园都市线，也就是大井町 - 本站 - 蓟野间的列车）使用。
新玉川线在与田园都市线完全直通运转的1979年8月11日以前，新玉川线线路在本站的涩谷侧设有上下线的Y字转辙器，另有一个Y字转辙器切换2、3号线。
1979年8月12日，田园都市线运行路线变更，长津田方向发出的田园都市线列车使用新玉川线停靠的内侧2、3号线。此时撤除前述的Y字转辙器。另一方面，本站 - 大井町间的线路名称改回大井町线，上野毛站方向再次设置剪式横渡线，列车借此停靠外侧的1号线与4号线。从此，两线转乘可不需经连络通道转乘，可稍微舒缓狭小拥挤的连络通道。另外，大井町线在1990年至1999年，往“二子玉川园”的方向幕会以不同颜色代表停靠不同月台。停靠4号线使用黑色，停靠1号线使用绿色。
运行路线变更以后，不便状态仍持续影响，因此本站借着田园都市线复复线化工程（大井町线延伸沟之口），于1994年起实施车站改良工程，1999年起外侧1、4号线由田园都市线使用，2、3号线由大井町线使用。
接着，2003年8月中旬至2004年8月下旬，本站进行2期的（1期：2003年8月中旬至2004年3月下旬，2期：2004年4月中旬至8月下旬）的电梯设置工程。1期建设连络通路以及设置大厅与通道的连络电梯，2期设置连络通道与月台的连络电梯。1期工程完工时连络通道与月台间架有临时斜坡作为无障碍设施。该斜坡在连络通道与月台之间的连络电梯完成后撤除。
2006年4月，下行月台的候车室完工。之后同年5月至9月下旬，月台西半部进行屋顶拓宽工程，减少雨天时吹入的雨水
“二子玉川”的“玉川”是源自开业时的车站所在地荏原郡玉川村。“二子”是多摩川对岸的川崎市地名，在大井町线通车时由目黑蒲田电铁加入站名。一开始玉川线与大井町线是属于不同公司，目黑蒲田电铁因本站是作为三业地二子地区最近站，将之命名为“二子玉川”。玉川电气铁道另有二子电车站（现在的二子新地站）。
本站是岛式月台2面4线高架车站。月台外侧的1、4号线是田园都市线，内侧的2、3号线是大井町线。月台中央往中央林间方向是位于多摩川以及野川（日语：野川 (東京都)）的桥梁（东急田园都市线多摩川桥梁（日语：多摩川橋梁 (東急田園都市線)））上。
由于其特殊构造，相较于月台上行往涩谷、大井町方向有20米宽，月台中央往下行方向的月台宽度仅有5米左右。
过去上行列车月台在早晨尖峰时刻进行各站停车与急行的转乘，加上大井町线始发列车的候车动线，人潮非常拥挤。
之后，2007年4月5日起，田园都市线准急开始运行，各站停车与急行不再转乘，接着2009年7月11日，大井町线延伸沟之口站（田园都市线复复线化）完工，大井町线始发列车的转乘移至沟之口站，成功缓解站内人潮。
阶梯位于月台往上行方向尾端与月台中央。月台往上行方向尾端的阶梯往下可至大厅与剪票口。上下两月台中央的阶梯通往各月台的联络通道，无法前往剪票口。
由于此出口构造，以及田园都市线往涩谷方向车辆的对面是编组较短的大井町线车辆，早晨尖峰时刻的上行列车靠涩谷方向的车厢非常拥挤（尤其是1 - 3号车）。
2014年4月，月台、大厅、厕所的照明设备改为LED，是东急第四座导入LED的车站。
（来源：东急电铁:车站构内图（页面存档备份，存于互联网档案馆））
检票口位于上下两月台往上行方向底端的阶梯下。有人通道采用透明式通道。附近有多家商店。大厅上方使用人工地盘以因应将来的再开发。
剪票口与联络阶梯间设有电扶梯与电梯。另也设有多功能厕所与宽型自动验票闸门。
由于月台下方是道路与堤防，电梯在构造上无法直通月台与大厅，因此要从月台前往大厅时，须先搭电扶梯至月台上层的连络通道，再搭乘通到末端的电梯至大厅。
上下两月台中央的连络通道只有阶梯。
厕所在1楼付费区内，靠近涩谷、大井町方向月台的阶梯。
近年1日平均上下车人次如下表。
近年1日平均上车人次如下表。
二子玉川RISE购物中心与二子玉川站。
二子玉川RISE。中央下方为车站东口（2011年11月）
乐天Crimson House。乐天本社所在地。
车站周边以住宅区为主，附近的濑田与冈本等皆为宁静的住宅区。另外也有高岛屋等多家购物中心，加上多摩川的河川地，是东京近郊的行乐地，假日人潮众多。在SUUMO（日语：スーモ）“关东版最想居住的地区排名”中，2016年排名第10位，2018年名列第16位。
1969年玉川高岛屋进驻车站西口侧的购物中心。玉川通沿线与高岛屋周边聚集许多服饰、杂货、餐饮等商店。玉川高岛屋西侧至新二子桥之间是以京都的小路为灵感所开发的美食街“柳小路”。
车站东侧在战前有玉川电气铁道与东京横滨电铁（之后两者合并为东京急行电铁）开设的玉川第二游园地与玉川游泳池。玉川第二游园地之后改名为二子玉川园。该地曾有电影院“二子东急”。1985年二子玉川园闭园后，旧址改建为运动设施以及NAMCO WonderEggs、いぬたま・ねこたま等主题公园。
车站东口周边与二子玉川园旧址在二子玉川园闭园后开始规划大规模再开发计划。
2005年，取得执照后开进行再开发，全域总称为“二子玉川RISE”。
2010年4月，商业设施“二子玉川RISE BIRDS MALL”、“二子玉川RISE OAK MALL”先行开幕。
2010年5月，高层住宅“二子玉川RISE TOWER&RESIDENCE”开放入住
2011年3月，商业设施“Dogwood Plaza”、“二子玉川RISE SHOPPING CENTER”、及办公大楼“二子玉川RISE OFFICE”开幕。车站剪票口前高架下的商业设施“二子玉川RISE STATION MALL”也同时开幕。
2015年6月，“二子玉川RISE OFFICE”、“东急二子玉川卓越大饭店”、“二子玉川RISE乐天Crimson House”、“二子玉川茑屋家电”、“109 CINEMAS二子玉川”、“iTSCOM SPOT & STUDIO”等开幕。从此，二子玉川再开发全部开幕。
车站南方是广大的多摩川河川地，有兵库岛公园（日语：兵庫島公園）等自然环境。河川地在每年8月第3个周六会举行世田谷区多摩川花火大会（与对岸的川崎市制纪念多摩川花火大会共同举行），包含车站在内的周边地区会涌入大量人潮。河川地在周末也可见许多来运动、烤肉、高尔夫等的民众。另外，电视广告与电视剧也常来此地河堤取景。
东口的巴士总站（二子玉川站巴士站）可搭乘东急巴士与小田急巴士（日语：小田急バス）共七条一般路线巴士，以及东急TRANSSES（日语：東急トランセ）与京滨急行巴士运行的1条往羽田机场接驳巴士、东急巴士与东京空港交通的1条往成田机场接驳巴士。巴士总站分为两处，分别为1 - 5号乘车处以及6、7号乘车处。在多摩川花火大会举行时，本站周边道路进行管制，二子玉川站巴士圆环与二子玉川巴士站等车站周边无法搭乘巴士，站前圆环改做为临时售票处与等候处。
另外，西口还有“二子玉川”巴士站（往二子玉川站、高津营业所方向）。涩12系统从涩谷站往高津营业所的巴士不停二子玉川站，因此要转乘二子玉川站时须在二子玉川巴士站下车。另外，早晨尖峰时刻来自吉泽方向发车的路线会经由本巴士站前往巴士总站，在本站下车可以较早转乘。
6、7号乘车处是在以前二子玉川园的正门前，2000年8月5日以前称为“二子玉川园前”巴士站。二子玉川园闭园后仍保留原名至车站改名为“二子玉川站”为止。
