Desservie par des trains TER Lorraine, la gare de Thaon se trouve sur la ligne reliant Blainville-Damelevières à Lure, entre les arrêts Igney et Epinal. Mise en service en 1857, cette station se situe dans le département des Vosges et est établie à 321 mètres d’altitude. La halte ferroviaire dispose de deux quais et de deux voies accessibles par le passage à niveau routier. Le bâtiment voyageurs a été démoli en 2016 et la station n’est équipée ni de guichet ni de distributeurs automatiques de titres de transport. Néanmoins, un parking pour véhicules a été aménagé à proximité. A partir de la gare, il est possible de rejoindre les villes de Remiremont en moins de cinquante minutes ou encore de Nancy en à peine une heure.
La gare se trouve en région Grand Est sur le territoire de l’ancienne commune de Thaon-les-Vosges qui a été intégrée à la ville de Capavenir Vosges. Les voyageurs pourront apercevoir l’imposante Rotonde, bâtiment inscrit sur la liste des monuments historiques, qui a une forme de croix de Lorraine vue du ciel.