La gare est desservie par les trains de la ligne N du réseau Transilien Paris-Montparnasse et par ceux de la ligne U du réseau Transilien Paris Saint-Lazare.
Elle est équipée de deux quais centraux qui sont encadrés par quatre voies.
Le changement de quai se fait par un passage souterrain.
La desserte de cette gare devrait être améliorée puisqu'il est prévu de prolonger le RER C (branche C7) jusqu'à la gare de Coignières (le RER C est actuellement limité en gare de Saint-Quentin-en-Yvelines). Ce prolongement poursuit deux objectifs : accompagner le fort développement de la zone desservie (une partie de la ville nouvelle de Saint-Quentin-en-Yvelines : La Verrière, Élancourt, Trappes et de Maurepas), et maîtriser la fréquentation (importante) de la gare de Saint-Quentin-en-Yvelines - Montigny-le-Bretonneux. Le projet suppose que des travaux soient réalisés sur la ligne, notamment pour sécuriser la traversée de Trappes. Le SDRIF arrêté en septembre 2008 situait le projet en phase 1 soit en principe au plus tard en 2013. Mais cette date est finalement contraire à la présentation du STIF au comité de ligne du RER C le 16 décembre 2009 qui a situé ce projet dans les projets « à long terme » soit peut-être après 2017. Ce serait une mauvaise nouvelle pour l'agglomération de Saint-Quentin-en-Yvelines.
À terme, la gare doit également être mieux reliée à celle de Rambouillet, car le département des Yvelines défend le prolongement de la ligne La Défense - La Verrière jusqu'à Rambouillet (les trains provenant de La Défense ont pour l'instant leur terminus à La Verrière).
Enfin, dans le cadre de l'opération d'intérêt national (OIN), il a été envisagé de créer, d'ici 2013, un transport en commun en site propre pour connecter la gare de La Verrière à celle de Trappes, en passant par Maurepas et Élancourt.
