桃谷駅（ももだにえき）は、大阪府大阪市天王寺区堂ケ芝一丁目にある、西日本旅客鉄道（JR西日本）大阪環状線の駅である。駅番号はJR-O03。駅シンボルフラワーは「桃の花」である。
相対式ホーム2面2線を有する高架駅で[1]、分岐器や絶対信号機がないため、停留所に分類される。改札口は南口と北口の2ヶ所にある。
鶴橋駅が管理しているJR西日本交通サービスによる業務委託駅。アーバンネットワークエリアに入っており、ICOCAが利用できる（相互利用可能ICカードはICOCAの項を参照）。また、JRの特定都区市内制度における「大阪市内」に属する駅である。
2015年から2016年にかけて、JR西日本が手掛ける「大阪環状線改造プロジェクト」の一環として当駅構内および駅周辺のリニューアル工事が行われた[7]。その後、同年8月31日に高架下のエリアに商業施設「ビエラ桃谷」が開業し、同日には駅コンコースとビエラ桃谷との利便性を向上するために、駅北側に新たに改札口が新設された[8]。
長らくのりば番号が存在しなかったが、2006年9月中にのりば番号が付与された。
「大阪環状線改造プロジェクト」の一環として、2015年3月22日から、付近でライブハウスBeeHouse（現在は居酒屋・カラオケ 乾杯）を経営していたというゆかりのある河島英五の代表曲「酒と泪と男と女」が発車メロディとして使用されている[10]。
2022年（令和4年）度の1日平均乗車人員は16,066人である。
近年の1日平均乗車人員は以下の通りである。
最寄停留所は桃谷駅前、JR桃谷駅となる。以下の路線が乗り入れ、大阪シティバスおよび近鉄バスにより運行されている。
このほか、駅前商店街を抜けた先の疎開道路には大阪シティバスの18号系統が停車する桃谷駅筋停留所がある。