La estación de Martorell Vila Castellbisbal está situada en el término municipal de Castellbisbal, al lado del Puente del Diablo y rodeada de puentes viales. Entró en servicio en el año 1912 con la apertura de la línea desde Barcelona hasta Martorell y dispone de dos vías con sus respectivos andenes laterales cubiertos parcialmente con marquesinas metálicas.

Dispone de un edificio de viajeros de dos plantas que se encuentra cerrado al público y está situado a la derecha de las vías, mirando en sentido Martorell. En su interior, pues, acoge varias dependencias de FGC. La estación dispone de un acceso situado en la C-243c, bajo el nivel de vías. Aquí encontramos el vestíbulo de la estación que esta dotado de máquinas de venta de billetes y puertas de control de acceso y, una vez pasadas, podemos acceder al andén de vía 2 con destino Barcelona o, mediante un paso subterraneo, a vía 1 con destino Igualada/Manresa. El enlace entre el vestíbulo y los andenes se hace mediante escaleras fijas y ascensores.