西安北站动车运用所坐落于西安市未央区，由中国中铁电气化局集团西铁建设公司于2010年6月28号建成使用，是西部地区规模最大、功能最先进、建设标准和现代化程度最高的动车运用所。

西安北客站动车运用所距西安北客站西北5公里处，是西安火车北客站建设工程的一项重要组成部分。它的建成对完善中国高速铁路结构、推进西北地区“高铁”事业发展，拉动陕西经济增长，具有举足轻重的作用。整所东西走向5公里，南北最宽处431米。由中铁电气化局西铁建设公司承建的涉及主要工程量有路基土石方245万立方米，涵洞895.08横延米，站场铺轨30.05公里，道岔71组，给排水管道49.8公里，长486米，宽48米，23328平方米的动车检修库主体钢结构，生产及办公房屋4.1万平方米。

在西安北客站动车运用所建成之前，动车组列车停放、检修是与普通列车合用的车库。动车运用所主要为运行于西宝、郑西客专的“和谐号”动车组列车提供停放、检修、调试、编组等工作。

西安北站动车运用所、西宝客专三桥至西安北动车运用所走行线工程顺利建成投入使用之后，“和谐号”动车组列车有了真正属于自己的家。西宝客专三桥至西安北动车运用所走行线工程，是西安北站动车运用所的配套工程，可以有效解决西安北站动车运用所建成后，“和谐号”动车组列车运行至动车所的路径问题。这一段线路总长13.037公里，包括总长为9.121公里的一座特大桥梁，跨越西安市北郊多条主干道。