北京朝阳高铁站位于北京市朝阳区。该站坐落在京哈高速铁路和北京枢纽东北环线的交汇处。向北，距离顺义西站大约24千米；向南，则与望京站相连，而东星铁路的上一站是北京东站。北京朝阳站地处姚家园北路以北，姚家园路以南，西侧靠近驼房营路和星火路，东侧则与将台洼西路相邻。

站房的设计遵循了"畅通融合、绿色温馨、经济艺术、智能便捷"的原则，力求在传统北京建筑风格与现代建筑工艺之间找到平衡。建筑外观不仅展现了雄伟的气魄，也体现了现代感。站房的外墙采用幕墙体系，灵感来源于北京古建筑的"灰砖金瓦"，利用灰色陶土板和香槟色的点缀，创造出一种传统与现代相结合的美感。同时，幕墙还起到引导行人流线的作用。北立面的设计灵感来源于屏风，采用玻璃幕墙，提供了通透的视野，为旅客营造出舒适的氛围。

站房的西立面基座设计体现了"画阁朱楼"的古典气质。候车厅的坡形屋面采用重檐庑殿风格，室内外装修融入了北京传统的"灰砖、红耐火墙、金瓦"等元素。此外，吊顶设计与结构布置相结合，使得建筑的主结构在吊顶的缝隙中若隐若现。站台雨棚的设计则采用了土建装修一体化，使用清水混凝土和其他绿色节能材料，体现了绿色车站的建设理念。