茂湛铁路全线共设车站6个，分别为茂名东、吴川、塘缀、黄略、塘口、湛江。其中，茂名东、湛江、塘口为既有站，吴川为新建中间站，塘缀、黄略为新建越行站。车站均采用横列布置形式。区段内塘缀、黄略2个车站可以满足超限货物列车越行需要。
茂名东站：共设正线4条、客车到发线5条（其中2条由广茂正线兼作）、货物到发线3条，有效长度为850m，改移、接长、加高基本站台至550 ×9×1.25（m），新建2座中间站台，规模为550×10.5×1.25（m），既有旅客地道接长至第三站台，同时新建旅客地道1座，三个站台均考虑设置同长度的无柱雨棚。车站既有货场、机务车辆设施均维持既有，在站同右段管存车场新建综合维修工区一处。本次改扩建站台部预留广茂沿海铁路及广茂疏解线接入条件，预留中间站台1座550×10.5×1.25（m）。
塘口站：本站共有7条到发线及相关渡线进行电化改造，并改建两端咽喉，还建牵出线1条，还建基本站台1座300×6.0×0.5（m），将机务折返段1条内燃机车整备线改造为电力机车整备线。在站对左设牵引变电所1处，在站同右设10kV变电所1处。
吴川站：为新建中间站，设有正线2条、到发线3条，设基本站台和中间站台各1座，尺寸为500m×10.0m×1.25m，站台间设旅客地道1处，站台设等长雨棚。
本站设货场一处，货物线1条，牵出线1条，货物站台1座，仓库1座。并在站同左设分区所和接触网工区。
塘缀站：为新建越行站，设有正线2条、到发线2条，大机停留线1条。设置行车运转站台1座，尺寸为50m×6.0m×0.3m。塘缀设10kV变电所1处。
黄略站：为新建越行站，设有正线2条、到发线2条，设安全线一条，设置行车运转站台1座，尺寸为50m×6.0m×0.3m，场坪50m×40m。在站同右设接触网加强领工区1处。根据广州军区交通战备办公室广交站函[2006]5号复函，要求在黄略站货场新建军运联合站台1座，由于黄略站为越行站，无货场设施，本次未考虑设置军运联合站台。
塘口站为既有三等中间站，本次设计黄略～塘口下行联络线从黎塘端站房对侧接入，并于站房同侧新建黄略～塘口上行联络线。车站增设2条到发线，共有7条到发线及相关渡线进行电化改造，改建两端咽喉，还建牵出线1条850m，还建基本站台1座300×6.0×0.5（m）。在站对左设牵引变电所1处，在站同右设10kV变电所1处。
湛江站为既有区段站，本次设计湛江站在黎湛线河唇至湛江增建二线时改扩建的基础上进行现状电化改造，不增加股道设备，共有7条到发线及相关渡线进行电化改造，将机务折返段1条内燃机车整备线改造为电力机车整备线，在站对右增设分区所1处
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