二階堂駅は島式1面2線のホームを持つ地上駅でホーム有効長は6両分。ホーム平端寄りの南側に有人駅舎、北側に無人の駅舎があり、両駅舎とホームは構内踏切で連絡している。前栽駅同様に天理線が単線だった名残がホームの構造に見受けられます。すぐ東には奈良県を南北に貫く国道24号線が通っており、少し北側には大阪へのアクセスに便利な西名阪の入口「郡山インターチェンジがあり車での移動に便利です。