西国分寺站（日语：西国分寺駅／にしこくぶんじえき */?）是位于日本东京都国分寺市西恋洼（日语：西恋ヶ窪）二丁目的东日本旅客铁道（JR东日本）所属铁路车站。本站的中央线车站编号是JC 17、武藏野线编号JM 33。
此站有中央本线与武藏野线2条路线停靠，此站是中央本线的所属线。包括此站的中央本线路段在运行系统上显示为“中央线”。运行形态的详细资料参见该条目。
车站分为两个部分，中央线的月台建在地面，而武藏野线的月台则是高架月台。而站舍则设于中央线轨道所在的坑道上，在武藏野线月台的西侧。站内只设有一个剪票口，设有4台自动闸机。因为站内没有升降机，使用轮椅的乘客需要使用站内设置，适合轮椅使用的扶手电梯，或由站员的协助下抵达地面。
中央线的月台采用对向式月台2面2线设计。部分位置建筑在坑道上，这些位置的上方则有跨站式站房的设计。车站在设计阶段时已考虑到将来四线化的可能性，坑道的宽度能容纳4线轨道，而月台方面也能透过改建工程成为岛式月台2面4线的车站。现时（2008年）四线化用地暂时为站内的店铺（后述）。此外，上行线近国立站一边的坑道斜面上刻有“JR东日本”的文字。
武藏野线的月台与中央线垂直交汇。月台采用对向式月台2面2线设计，上下行线轨道之间设有一条待避线。由于月台一侧和站舍相连，因此两个月台中只有4号月台能直接以楼梯和站舍连接，3号月台则需透过在轨道下方设置的通道，经中央线月台连接站舍。
（来源：JR东日本:车站构内图）
1、2号月台（中央线）（2019年9月）
中央线上行月台眺望下行月台的西村（2012年2月）
3、4号月台（武藏野线）（2019年9月）
2016年度1日平均上车人次为29,300人。此站设置并不是因为车站位于既成的市区，而是方便武藏野线与中央线的转乘而开设。虽然中央线与武藏野线的转乘客很多，但中央线只限快速(上行往东京方向)与各站停车(下行往高尾方向)停靠。武藏野线内25个车站当中排行第10位。
近年的推移如下表。
2007年度每日平均乘车人数有25,569人，在武藏野线内25个车站中位居第10位，在中央线快速的路段则是乘车人数最少的车站。
这是因为西国分寺站设立的目的和其他车站有分别。一般车站为了服务最多的市民，均设在市中心地带。但西国分寺站设立的目的是要成为中央线和武藏野线的换乘站。因此，大部分在此站下车的乘客均是要换乘中央线和武藏野线。
西国分寺站是中央线（快速）路段（东京－高尾）中最新的车站。初期中央线并没有西国分寺站，直到武藏野线开通时才建设此站，以方便乘客换乘。
1990年起，武藏野线开始和京叶线直通运行，令此站出现中央线和武藏野线以两条不同的路线前往东京站的情况。但两条路线的行车时间有很大的分别，中央线快速列车需时约35－50分钟，而武藏野线列车则需时约1小时35－50分钟。因此站内均贴出使用中央线快速列车前往东京站的提示。
坐标：35°41′59″N 139°27′57″E / 35.69972°N 139.46583°E / 35.69972; 139.46583
