Der Bahnhof Thalwil wird von den SBB betrieben und wird von diesen sowohl mit Fernverkehrszügen Richtung Zürich, Luzern und Graubünden, als auch mit insgesamt vier Tages- und einer Nachtlinie der S-Bahn Zürich bedient.
Das Bahnhofgebäude wurde 1963 nach den Plänen von Max Vogt neu erstellt.