Im MEC-Streckennetz ist der Hauptbahnhof Langenthal ein zentraler Knotenpunkt. Langenthal ist der größte Bahnhof an der Ringstrecke, die Reutte mit Langenthal verbindet. Züge nach Reutte verkehren sowohl über die Strecke durch den Mühlengrund als auch über die Umfahrstrecke. In Langenthal beginnt und endet die eingleisige Hauptstrecke, die über Nordingen nach Reutte führt. Diese Strecke wird wegen fehlender Elektrifizierung mit dampf- oder dieselbespannten Zügen befahren.
Der Personenbahnhof ist Halt für den schnellen Fernverkehr als auch für den Lokal- und Regionalverkehr. Züge ohne Halt in Langenthal, wie beispielsweise Güterzüge, können den Bahnhof auf zwei Durchfahrtsgleisen passieren. In einer kleinen Ortsgüteranlage findet ein Waren- und Güterumschlag statt. Die Größe der Güteranlage lässt nur ein geringes Volumen für eine lokale Verbreitung zu.
Im Hauptbahnhof Langenthal können Zugkurse beginnen und enden. Im Bahnbetriebswerk werden in erster Linie Dampflokomotiven behandelt. Die kleine Abstellanlage am Betriebswerk kann nur wenige Züge, Zugteile oder einzelne Waggons aufnehmen. Ganzzüge werden in der Regel in der Abstellanlage Langenthal (ABLA) abgestellt, die sich in einem Schattenbahnhof unter Langenthal befindet.
Der Hauptbahnhof Langenthal ist ein Durchgangsbahnhof mit zehn Gleisen. Der Personenverkehr findet überwiegend an vier Bahnsteigen mit sieben durchgehenden Bahnsteiggleisen statt. An vier Bahnsteigen befinden sich stumpfendende Kurzgleise für Triebwagen. Die Gleise 4 und 7 sind Durchfahrtsgleise für den Güterverkehr.
Im Anschluss zum Stellwerk liegt eine Ortsgüteranlage mit zwei Gütergleisen. Ein Güterschuppen liegt mit einer Laderampe direkt an einem Gütergleis. Auf der anderen Seite der Ferngleise liegt das Bahnbetriebswerk, ein kleines Farbenwerk und ein Kraftstofflager.
Die gesamte Bahnanlage Langenthal ist mit Lichtsignalen gesichert. Das zentrale Stellwerk Langenthal bedient den Personenbahnhof, die Ortsgüteranlage, das Betriebswerk sowie die Gleisanschlüsse an das Farbenwerk und das Kraftstofflager.
An den Hauptbahnhof Langenthal ist ein Bahnbetriebswerk angeschlossen. Primär finden hier die Behandlung und Wartung von Dampflokomotiven statt. Die Drehscheibe mit 20 Metern Durchmesser ist zentrales Element des Betriebswerks. Der Ringlokschuppen um die Drehscheibe nimmt 5 Fahrzeuge auf. Unter einer Hebebühne können Wartungsarbeiten am Fahrzeugboden getätigt werden. Asche und Schlacke aus den Dampfkesseln werden über einer Schlackegrube abgezogen. Die Bekohlungsanlage füllt die Tender wieder auf. Nach der Behandlung werden die Lokomotiven auf mehreren Abstellgleisen oder im Ringlokschuppen abgestellt.
Über den Anschluss vom Hauptbahnhof zum Betriebswerk wird auch eine Abstellanlage für Wagen und Züge erreicht. Hier finden auf 5 Gleisen ganze Züge, Zugteile oder auch nur einzelne Wagen Platz.
Nahe dem Betriebswerk liegen ein kleines Farbenwerk und ein Kraftstofflager. Beide besitzen einen eigenen Gleisanschluss und werden vom Betriebswerk aus bedient. Das Gebäude des Farbenwerks liegt mit einer Laderampe direkt am Fabrikgleis. Ankommende Rohstoffe und abgehende Farben werden hier ebenerdig umgeschlagen. Die großen Hochbehälter des Kraftstofflagers werden durch die Bahn mittels Kesselwagen beliefert. An einer Tankstelle wird der Kraftstoff für den Transport auf der Straße in Tanklastzüge gefüllt.