四ツ谷駅
駅構造
当駅付近では、JR中央線、東京メトロ丸ノ内線ともに、ほぼ南北に走っている。経由地の違いから、JR中央線では北側が東京方面、丸ノ内線では南側が東京方面となっている。
配線
急行線・緩行線それぞれに島式ホーム1面2線を持つ地上駅で、橋上駅舎を有している。各ホームは御茶ノ水駅のような方向別ではなく線路別となっており、急行線・緩行線相互の乗り換えは階段を利用する必要がある。
ホームの信濃町寄りは曲線区間にあり、電車との隙間が広く開いている。主に快速で運用されるE233系の車内液晶ディスプレイでも到着時の案内で表示される。
中央線は、2020年代前半（2021年度以降の向こう5年以内）をめどに快速電車に2階建てグリーン車を2両連結させ12両編成運転を行う。そのためホームの12両編成対応の改築工事などが実施される。
駅舎
改札は2か所、出入口は3か所あり、出入口は、西側が四ツ谷口、東側が麹町口、南側が赤坂口となっている。ホームの中央付近に位置する改札は改札外コンコースを経て四ツ谷口と麹町口につながり、四ツ谷口にはびゅうプラザ・みどりの窓口・駅ビル「アトレ四谷」が立地している。南側の改札内跨線橋には立ち食い蕎麦店があり、南側の改札とつながる赤坂口は東京メトロ丸ノ内線のホームと直結している。
エスカレーターとエレベーターは、ホーム中央付近の改札内コンコースと各線ホーム間、四ツ谷口・麹町口と改札外コンコース間を結んでいる。
2011年2月、JR東日本は「エコステーション」事業に取り組むと発表した。その事業第1号が当駅で、赤坂口駅舎の屋上に太陽光パネルを敷き詰めて太陽光発電を行うとともに、ホームの屋根上などを緑化するなど、環境に配慮した駅に改良する工事が行われた。
丸ノ内線
相対式ホーム2面2線を有する高架駅。高架駅ではあるが、地形の関係で高台にある駅舎部が1階とされており、ホームは地下1階の扱いである。丸ノ内線の駅の中では茗荷谷駅・後楽園駅とともに地上に立地する。ホームには可動式ホーム柵が設置されている。
JR中央線ホームよりも高い所にあり、その立体交差の部分は皇居外側の埋立地であり、JRの駅が谷底にあったため、後から高架で丸ノ内線の駅が造られた。
銀座寄り3両分（2番線銀座方面ホームは2両分）には屋根がない。両端のすぐ近くにトンネルがあるが、新宿側ホーム端の頭上はコンコースや駅前通路でありこの部分はトンネルではなく、その先の本来のトンネルとの間に隙間がある。
1番線ホームと1階コンコースとの間にはエレベーターが設置されている。2番線ホームと1階コンコースの間は現時点で階段のみであり、車いすの場合、駅員の付き添いで階段昇降機を使う必要がある。
南北線
島式ホーム1面2線を有する地下駅。フルスクリーンタイプのホームドアが設置されている。