Mažeikių geležinkelio stotis yra Mažeikių miesto centrinėje dalyje, prie geležinkelio, Stoties g. 1.
Pastatas pailgo stačiakampio plano, suskirstytas į atskiras patalpas. Pamatai akmenų mūro, perdangos medinės, dengtas šiferiniu dvišlaičiu stogu, sienos plytų mūrų, tinkuotos. Centrinė dalis dviejų aukštų. Iki I-ojo pasaulinio karo pristatyti abu fligeliai. Po II-ojo pasaulinio karo kiemo pusėje pristatytas vieno aukšto priestatas. Ant pastato centrinės dalies abiejų frontonų yra užrašai: MAŽEIKIAI. Pastatytas 1876 m.Mažeikių geležinkelio stoties pastatas kaip turintis istorinę ir architektūrinę vertę 2003-12-31 įrašytas į Lietuvos Respublikos kultūros paveldo objektų registrą.