Chamonix est l’une des gares les plus fréquentées de la ligne. Elle dispose d’un vaste bâtiment voyageurs et de trois voies à quai. La gare de Chamonix possède aussi plusieurs voies de service et une grande halle à matériel.
Cette gare est voisine de la gare de départ du chemin de fer à crémaillère du Montenvers. Une passerelle métallique relie les deux gares.
Une rame Z 800 s’engage sur les aiguilles d’entrée en gare de Chamonix. Au petit matin, trois rames sont présentes en gare de Chamonix, sous le Mont-Blanc. Deux gares sont construites à l’entrée de Chamonix : celle de la ligne Saint-Gervais-Vallorcine et celle du Montenvers. Entrée en gare de Chamonix côté aval.En 2006, cette rame Z 850 en provenance de Saint-Gervais-le-Fayet entre en gare de Chamonix. En gare de Chamonix, la Z 604 remise en livrée d’origine est encadrée de la jeune garde, des Z 850. L’intérieur du bâtiment voyageurs de la gare de Chamonix, rénové au début des années 2000, est résolument moderne. En 2008, alors que les Z 600 tirent leur révérence, les Z 850 sont prêtes à prendre la relève.Une rame Z 800 en provenance d’Argentière entre en gare de Chamonix. Elle passe sous la passerelle qui permet aux piétons d’accéder à la gare de départ du chemin de fer du Montenvers.Sortie de la gare de Chamonix direction Argentière. Le 15 août 2006, la Z 851 quitte la gare de Chamonix en direction d’Argentière. Une autre rame Z 850 reste à quai en voie numéro 3. La Z 604 à Chamonix en 2008.Gare de Chamonix, faisceau de voies de service. In 2006, la Z 601 est attelée aux deux wagons plats U 20203 et U 20201. Au fond, on aperçoit le wagon trémie U 20204. Les voies de service de Chamonix accueillent la Z 604 à l’été 2008. À Chamonix, le wagon plat U 20202, muni de la grue, est attelé à une Z 600. Au fond on aperçoit l’ancien hôtel Frantour, actuellement hôtel Mercure.