明挖两层车站，标准段为双层单柱两跨框架结构；出入段线为双层三跨框架结构；车站东侧设盾构始发井，西侧左、右线设盾构吊出井，出入线设始发井。车站中心里程：YDK2+034.210，车站总长339.86m，标准段宽19.1米，站台为10.4米岛式站台，主体建筑面积14691m2 。车站主体基坑开挖深度16.6m,两端盾构井加宽加深段基坑开挖深度约17.5m,开挖总方量约12.7万m3。车站结构顶板、中板和底板采用纵向梁体系, 采用钢筋混凝土立柱。主体结构采用明挖顺作法施工,方中路和环城路路口采用盖挖法施工，地下结构采用混凝土结构自防水与柔性全包防水层相结合的防水方案。
茶山站围护结构有地下连续墙和钻孔桩两种类型。寒陕线影响范围内围护结构为φ1200钻孔桩，钻孔桩外侧布设3排等长旋喷桩；其他部位的围护结构全部为1000mm厚地下连续墙。茶山站地下连续墙一共117幅，Z型连续墙共3幅（编号为A23、C22、C24），L型连续墙共12幅（编号为A01、A03~04、A51~52、B01、B06、C01、C03~04、C51~52）、5米直线型连续墙共3幅（编号为A39、A40、C40）、5.5米直线型连续墙共3幅（编号为B03、B04、D02），7米直线型连续墙共3幅（编号为A50、C48、C49），7.5米直线型连续墙共2幅（编号为D01、D03），8米直线型连续墙共2幅（编号为B02、B05），6米标准型连续墙89幅。