该站位于上地科技园区信息路东北面，西临上地东路以及高架的G7京新高速公路，东临京包铁路。昌平线与13号线与京新高速公路、京包铁路平行，呈西北-东南走向布置。
结构西二旗站站内立体图（13号线）
原有西二旗站由于设计规模过小，无法满足与昌平线换乘需求，同时对既有站进行改造的风险较大，因此配合昌平线建设，在老站北侧增建了新站。新站与老站相距38.7米。西二旗新站结构为地上两层，半地下一层，四柱五跨车站，总建筑面积16669.6平方米。利用13号线与周边既有高差设置半地下层为设备和管理用房；地上一层西侧为站厅、进出站通道，东侧为13号线站台；二层西侧站厅上方为昌平线站台，东侧13号线站台上空为13号线换向天桥暨换乘通道。两线均采用侧式站台设计，昌平线西侧站台宽7米，东侧站台宽5.2米；13号线西侧站台宽4.8米，东侧站台宽4.5米。为了避免影响13号线运营，13号线站台采用了悬挑结构。
西二旗站站内立体图（昌平线）
由于车站东侧是京包铁路，出站口均设在西侧，因此，13号线东直门方向站台须经过二层天桥跨过13号线路轨经西直门方向一侧站台后经站厅进出站。西二旗站外形顶部用的膜结构覆盖，外立面采用PTFE索膜结构，模仿手风琴状起伏褶皱的外观效果。
昌平线一期工程完工后，路轨暂时到西二旗站为止，未来将继续向南延伸。为了给昌平线南延提供空间，西二旗老站将被拆除。
西二旗站西南侧新设有P+R停车场，占地面积7400平方米，可停放191辆车。
2010年西二旗老站停用后，老站房被用作地铁的办公用房，临街的部分房间隔成一个个快餐店、面包房和便利店。2020年8月25日，停用近10年后，地铁西二旗站老站房开始拆除。
出入口新西二旗站共建有5个出入口：北 (A1、A2)、南 (B1、B2、B3) 口（其中B2口暂未启用）。A口有无障碍设施。
原有的西二旗站有1个出入口：A（西）。
运营西二旗站
13号线西二旗站既有大量乘客上车又有大量乘客下车，因此早高峰十分拥挤，经常有下车乘客被上车的人群挤回车厢。2013年西二旗站早高峰的视频被上传至YouTube，一天之内获得点击量超过33万次，登上热门视频排行首位。首末车时间13号线开往西直门：5:10-23:17
开往东直门：5:52-22:58（全程）-0:01（终点站霍营站）
昌平线开往昌平西山口：5:50-23:05
公交换乘专85路（地铁西二旗站-地铁上地站）、专82路（地铁西二旗站-地铁西二旗站）、333路（安宁庄东路南口-西苑）、362路（西直门-地铁西二旗站）、509路（中央党校北门-地铁西二旗站）、521路（生命科学园西站-地铁上地站）、544路（环保科技园-地铁西二旗站）、570路（永丰公交场站-地铁西二旗站）、636路（回南家园-西苑枢纽站）、320路（地铁西二旗站-北京西站）、902路（地铁西二旗站-苏家坨公交场站）963路（地铁西二旗站-龙泉驾校/龙域北街西口-地铁西二旗站）、运通112线（史各庄-蓝龙家园）、运通114线（地铁生命科学园站西-吴庄）
000科学园通勤班车（地铁西二旗站-生命科学园西站）快速直达专线21路（龙域北街东口-龙域北街东口）快速直达专线39路（温泉-地铁西二旗站）快速直达专线80路（永丰公交场站-地铁西二旗站）快速直达专线98路（地铁西二旗站-苏家坨公交场站）软件园二期通勤班车（地铁西二旗站-地铁西二旗站）软件园一二期通勤班车（地铁西二旗站-地铁西二旗站）
临近车站西二旗站下行
线路
上行
开往西直门站（下一站：上地站）距离2538米?13号线开往东直门站（下一站：龙泽站）距离3623米?开往西二旗站（终点站）昌平线开往昌平西山口站（下一站：生命科学园站）距离5440米?