니시오이역(일본어: 西大井駅、にしおおいえき)은 일본 도쿄도 시나가와구에 있는 철도역이다.
해당 역에 정차하는 노선은 정식명칭으로는 도카이도 본선의 지선(힌카쿠 선/品鶴線)이지만, 통칭으로는 요코스카 선, 쇼난 신주쿠라인(우츠노미야 선 직통만), 소테츠 직통선(소테츠・JR 직통선,상행[신주쿠]방면은 사이쿄선과 직통으로 안내된다)이 정차한다.
또한, 여객안내로는 특정 도쿄도내구역 제도로 인하여 「도쿄도구내(東京都区内)」에 속하며, 요코스카 선, 쇼난 신주쿠라인, 소테츠 직통선에서는 도쿄도내 마지막 역으로 된다.
역구조는 상대식 승강장이자 고상 승강장에 해당한다. 또한, 도카이도신칸센 고가의 아래에 위치하고 있다.
야마노테화물선으로의 연락선 분기점 (헤비쿠보 신호장/蛇窪信号場)의 남쪽에 위치하고 있다.
무사시코스기(JO15/JS15)역에서 시나가와 (요코스카 선)방면 및 오사키 (쇼난 신주쿠라인, 소테츠직통)으로 나뉘는 역이기 때문에 환승역으로 안내된다.
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