台湾高铁台北站
高铁站台 （摄于2009年）
被封锁的B1高铁站台出口 （摄于2022年）
过去铁路地下化“万板专案”中，作为临时线路兴建的台北—万华段南隧道，早已经预定未来将移交高铁使用。不过由于现有地下化的台北车站原本规划为专供台铁使用（包含高铁的营运），并未预留空间供共构的高铁站台与轨道，相关单位一度认为有必要在原有的台铁车站之外，单独新建高铁车站，因此并未针对台北车站及周边的规划进行修正。但交通部高速铁路工程局重新评估设站计划后，却发现难以另行兴建车站（南隧道直接连结地下化的台北车站月台，附近的地下空间又已经用完），使得日后台铁南侧的两个站台、以及相应的四线股道必须移拨给高铁，且松山—台北段南隧道也必须连带移拨[48]。过去也曾两度评估于第5股道的通过线加建站台，但该方案最终未被采纳。
台铁认为自身运量极大，两个站台不足以应付需求，所以只愿意交付一个站台与两线股道。但许多专家评估后认为：高铁需要两个站台才能正常营运。确定政府必须遵守其与台湾高速铁路公司间的合同后，为了降低交付站台与股道可能造成的冲击，台铁先行缩减站台使用，改为现今的运用模式；此外也减少列车班次。后来受到台铁员工卧轨抗争（第二次卧轨）影响，又暂时恢复为使用四个站台：南下列车由第二站台到发，北上列车由第三站台到发，第一、四站台则作为临时站台。
2004年4月5日，台铁依政府与台湾高铁公司间的合同。正式将两个站台与四线股道永久转交给高铁使用，原地下一楼广大的台铁候车室空间也必须切一半区域给高铁使用（一、二站台两自动扶梯部分），为了通行方便，原本南北两侧的入口闸门改到东西两侧，中间切割成可连通南北通道的穿堂，高铁部分也照相同方式设立。出口部分，东侧切割原停车场空间设立通道，台铁出口位置不变，高铁设立于东侧，封闭尾端两站台的自动扶梯；西侧切割原付费区出口，台铁高铁出口皆设于西侧，出闸门即是通道，因尾端四个站台的自动扶梯皆在通道上，目前皆为封闭状态。
1989年至2004年台北车站的地下一楼平面图
台铁台北车站2004年前的地下一楼候车室动线平面图
1989年至2004年台北车站的站台与线路配置
台铁台北车站2004年前的轨道配线图
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█ 西部干线（下行）
往板桥、新竹、台中、嘉义、高雄、屏东[来源请求]
█ 东部干线（直通上行）
往板桥、树林[来源请求]
5
通过
█ 通过线
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█ 西部干线（上行）
往松山、汐止、七堵、基隆方向[来源请求]
█ 东部干线（直通／跨线下行）
往宜兰、花莲、台东、高雄（经南回）方向[来源请求]
由于高铁台北－板桥段是由交通部台北市区地下铁路工程处负责施作，高铁仍需就原有设施进行改建，但大规模改建可能会影响到同区间台铁隧道的正常营运，高铁车站因此延后启用。2007年2月1日，交通部核发高铁台北站－板桥站段适航许可证。北上列车自2月14日延伸行驶至台北站，供乘客下车，但不开放乘车；3月2日才开放乘客于台北站上车。
早期为了应付台北站庞大的乘客数量以及乘客的安全，高铁曾于B3捷运层的乘客实施站台管制，防止过多乘客至狭窄的站台等车，在B3层进站的乘客必须等到列车清理完毕才可搭乘自动扶梯上至站台。直到2016年南港站的启用和低站台门启用后才停止实施。
年表
2007年3月2日 - 台湾高速铁路开业。
2016年
7月1日 - 高铁北端的起讫站自台北站延伸至南港站。
7月14日 - 低站台门启用，本站为台湾高铁首座亦是唯一一座加装站台门的车站。