轨道交通二号线共设车站20座，其中5座车站分别与后期建设的其他轨道交通线换乘。

　　铁路北客站：是本线一期工程起点站。位于西安市北郊绕城高速公路以北，跨铁路车站南北向布置。

　　城运村站：位于草滩路南侧与城运广场交接处，沿草滩路南北向布置。

　　张家堡站（二四号线换乘站）：位于张家堡广场中心，沿未央路方向南北向布置。

　　尤家庄站：位于未央路与凤城四路交会处，沿未央路路中偏西一侧南北向布置。

　　南康村站：位于未央路与凤城二路叉口南侧，沿未央路偏西一侧南北向布置。

　　方新村站：位于未央路与规划玄武路、纬三十街的交叉口，沿未央路偏西一侧南北向布置。

　　龙首村站：位于未央路与龙首北路西段的交叉口，沿未央路南北向布置。

　　北关站：位于北关正街与自强路的交叉口北侧，沿北关正街偏西南北向布置。

　　北大街站（一二号线换乘站）：位于北大街与莲湖路相交十字路口，一号线与二号线在此换乘，二号线沿北大街南北向布置，一号线沿莲湖路东西向敷设。

　　钟楼站（二六号线换乘站）：位于钟楼以北，西安市古城中心东西南北大街交会处，二、六号线在此交会并换乘，二号线由北大街到南大街南北向敷设，六号线西大街到东大街东西向敷设。

　　南门站：位于南门内侧南大街与湘子庙街交叉路口，车站横跨湘子庙街。

　　南梢门站：位于南关正街与友谊东西路路口北侧，沿南关正街南北向布置。

　　草场坡站：位于陕西省体育场东门北侧，沿长安北路南北向布置。

　　小寨站（二三号线换乘站）：位于长安路与小寨路相交的十字路口，沿长安北路偏东南北向布置，三号线与二号线在此换乘，二号线沿长安南路南北向敷设，三号线沿小寨路东西向敷设，二号线在上三号线在下。

　　八里村站：位于长安南路与纬一街交叉口南侧，沿长安南路偏西南北向布置。

　　长延堡站：本站为二号线一期工程终点站，位于电视塔以北绿地广场西侧。

　　三爻村站：位于三森国际家居城对面，沿长安南路路中布置。

　　凤栖路站：位于长安北街与凤栖路的十字路口，沿长安北街南北向布置。

　　友谊街站：位于长安北街与东（西）长安街的十字路口南侧，沿长安北街南北向布置。

　　韦曲站：本站为二号线终点站，也是地铁西寨村停车场的出入接轨站。