上海地铁客流最大车站为虹桥火车站，汇集地铁、高铁、长途大巴，是长三角世界级综合交通枢纽，2、10、17号线在此三线换乘，2010年随虹桥枢纽同步投用。工作日日均进出站客流约23.9万人次，常年稳居上海地铁全网首位；节假日返程高峰单日客流可突破58万人次，瞬时高峰小时客流超1.6万人次。

车站地下空间规模庞大，可从地铁站厅直接连通高铁候车大厅、长途客运站，实现多种交通方式近距离零换乘。它的客流结构和普通通勤站不一样，除本地上班族，大量省际往返旅客在此集散，早8点至晚21点客流长期处于高位，几乎没有明显低谷。

每逢春运、国庆长假、进博会期间，车站会迎来客流爆发。遇到高铁红眼列车晚点抵达，地铁会临时延时运营，疏散夜间返程旅客。作为上海面向全国的西大门，虹桥火车站站承担了虹桥枢纽65%的旅客地铁集散任务，是上海轨道交通网络中客流压力最大的站点。