L'estació de L'Ametlla de Mar (PK 207,3 de la línia València-Tarragona) es situa al nord-est del nucli urbà, molt a prop de l'autopista AP-7 a la ubicació on sempre ha estat. El tren va arribar a L'Ametlla de Mar el 1865, amb la inauguració del tram de Tarragona a L'Aldea-Amposta. L'estació actual es va remodelar íntegrament a mitjans anys noranta, amb la posada en servei de la línia de velocitat alta de Vandellòs a Orpesa del Mar, que permet velocitats de fins a 220 km/h. L'Ametlla de Mar disposa de quatre vies, les dues generals i dues desviades (vies 3 i 4) laterals a cada costat d'aquestes a mode de vies d'apartador. Les dues vies generals centrals no tenen andana i serveixen per als trens que passen per l'estació sense fer-hi parada. Les vies desviades disposen d'una andana lateral cadascuna d'elles, cobertes parcialment per marquesines metàl·liques i refugis per als viatgers. Les dues andanes de l'estació es comuniquen mitjançant un pas inferior al qual s'accedeix per escales fixes. L'edifici de viatgers es situa a la dreta de les vies, mirant sentit Tortosa, i és de nova construcció amb una sola planta. El seu interior disposa d'un vestíbul-sala d'espera, taquilla de venda de bitllets, lavabos i un despatx per al cap d'estació. Completen les instal·lacions de l'estació de L'Ametlla una sots-central elèctrica que alimenta la línia i una via situada al costat Tarragona banda mar que dóna accés a una cotxera de material de manteniment.