西國分寺站（日语：西国分寺駅／にしこくぶんじえき Nishi-kokubunji eki */?）是位於日本東京都國分寺市西戀窪（日语：西恋ヶ窪）二丁目的東日本旅客鐵道（JR東日本）所屬鐵路車站。本站的中央線車站編號是JC 17、武藏野線編號JM 33。
此站有中央本線與武藏野線2條路線停靠，此站是中央本線的所屬線[2]。包括此站的中央本線路段在運行系統上顯示為「中央線」。運行形態的詳細資料參見該條目。
車站分為兩個部份，中央線的月台建在地面，而武藏野線的月台則是高架月台。而站舍則設於中央線軌道所在的坑道上，在武藏野線月台的西側。站內只設有一個剪票口，設有4台自動閘機。因為站內沒有升降機，使用輪椅的乘客需要使用站內設置，適合輪椅使用的扶手電梯，或由站員的協助下抵達地面。
中央線的月台採用對向式月台2面2線設計。部分位置建築在坑道上，這些位置的上方則有跨站式站房的設計。車站在設計階段時已考慮到將來四線化的可能性，坑道的寬度能容納4線軌道，而月台方面也能透過改建工程成為島式月台2面4線的車站。現時（2008年）四線化用地暫時為站內的店舖（後述）。此外，上行線近國立站一邊的坑道斜面上刻有「JR東日本」的文字。
武藏野線的月台與中央線垂直交匯。月台採用對向式月台2面2線設計，上下行線軌道之間設有一條待避線。由於月台一側和站舍相連，因此兩個月台中只有4號月台能直接以樓梯和站舍連接，3號月台則需透過在軌道下方設置的通道，經中央線月台連接站舍。
（來源：JR東日本:車站構內圖 （页面存档备份，存于互联网档案馆））
2019年（令和元年）度1日平均上車人次為29,577人。此站設置並不是因為車站位於既成的市區，而是方便武藏野線與中央線的轉乘而開設。雖然中央線與武藏野線的轉乘客很多，但中央線只限快速(上行往東京方向)與各站停車(下行往高尾方向)停靠。武藏野線內25個車站當中排行第10位。
近年的推移如下表。
西國分寺站是中央線（快速）路段（東京－高尾）中最新的車站。初期中央線並沒有西國分寺站，直到武藏野線開通時才建設此站，以方便乘客換乘。
1990年起，武藏野線開始和京葉線直通運行，令此站出現中央線和武藏野線以兩條不同的路線前往東京站的情況。但兩條路線的行車時間有很大的分別，中央線快速列車需時約35－50分鐘，而武藏野線列車則需時約1小時35－50分鐘。因此站內均貼出使用中央線快速列車前往東京站的提示。
35°41′59″N 139°27′57″E / 35.69972°N 139.46583°E / 35.69972; 139.46583