小牛田駅（こごたえき）は、宮城県遠田郡美里町字藤ケ崎町にある、東日本旅客鉄道（JR東日本）の駅である。

東北本線・陸羽東線・石巻線の3路線が乗り入れ、接続駅となっている。当駅の所属線は東北本線であり、陸羽東線と石巻線は当駅が起点である。また、石巻線前谷地駅を起点とする気仙沼線の列車の一部が当駅発着となっており、実用上では4路線の列車が乗り入れる。

島式ホーム2面4線を有する地上駅である。駅舎はホームから西側のやや離れた場所にあり、それぞれ跨線橋で結ばれている。改札口と営業事務室は駅舎2階の跨線橋と接する場所にあり、駅事務室（駅長室等）は1階にある。みどりの窓口・自動券売機・自動改札機が設置されている。また、改札口の南側に駅構内をまたぐ東西自由通路があり、エレベーターも設置されている。以前は駅舎1階の旧みどりの窓口跡地を利用して「びゅう旅センター」が設置されていた。

待合室は駅舎の1階とホーム上にある。かつては、3・4番線の待合室内に立ち食いそば屋やキオスクが入っていた。

当駅は東北本線の起点である東京駅から営業キロ数が395kmであり、東北新幹線古川駅の営業キロ基準にもなっている。

駅構内に留置線のほか転車台を備えている。また小牛田運輸区が隣接しており、車庫や留置線を備えている（運輸区内は非電化のため、電車は運輸区構内には入れない）。石巻港駅を発着する貨物列車の一部が、当駅にて機関車交換や乗務員交代する場合があるため、一部の側線が交流電化されている。

過去に小牛田ホテルが「御弁当（幕の内弁当）」「御すし」「とりめし」「ササニシキ味付弁当」「ササニシキのふるさと釜めし」など、菊水軒が「御寿し」「うなぎめし」などの駅弁を販売していたが、現在では終了している。また、弁当ではなくいわゆる小牛田饅頭だが、村上屋の「山の神まんじゅう」が国鉄時代から駅構内で販売されていた。廃業した小牛田ホテルと菊水軒も小牛田饅頭を販売していた。