Awalnya Stasiun Kebasen menggunakan bangunan lama dan memiliki tiga jalur kereta api dengan jalur 2 merupakan sepur lurus. Setelah pembangunan [[jalur ganda]] pada segmen lintas antara stasiun ini dan [[Stasiun Kroya]], terdapat bangunan stasiun baru di sebelah selatan yang menggantikan bangunan lama dan ditambah satu jalur baru di sisi timur laut stasiun. Tata letak stasiun ini juga diubah, sehingga setelah letaknya digeser, jumlah jalurnya kini bertambah menjadi empat dengan jalur 3 dijadikan sepur lurus hanya untuk arah [[Stasiun Purwokerto|Purwokerto]] dan jalur 2 hanya untuk arah Kroya saja.
Dengan dioperasikannyadimulainya uji coba jalur ganda ini perpada 28 Januari 2019<ref>{{Cite web|url=https://news.detik.com/read/2019/01/28/160345/4403913/1536/uji-coba-jalur-ganda-perjalanan-ka-jalur-selatan-terganggu|title=Uji Coba Jalur Ganda, Perjalanan KA Jalur Selatan Terganggu|last=Heksantoro|first=Rinto|website=detiknews|access-date=2019-01-31}}</ref><ref>{{Cite web|url=https://regional.kompas.com/read/2019/01/28/16511071/jalur-ganda-kroya-kebasen-diuji-10-kereta-ini-alami-keterlambatan|title=Jalur Ganda Kroya-Kebasen Diuji, 10 Kereta Ini Alami Keterlambatan|last=Media|first=Kompas Cyber|website=KOMPAS.com|language=id|access-date=2019-01-31}}</ref> bersamaanserta denganpemindahan selesainyatrase pembangunanjalur ke Terowongan Kebasen yangbaru dan [[Jembatan Serayu Kebasen]] baru denganper dua15 lubangFebruari 2019<ref>{{Cite web|url=https://finance.detik.com/infrastruktur/d-4429322/double-track-stasiun-kroya-purwokerto-sudah-beroperasi|title=Double Track Stasiun Kroya-Purwokerto Sudah Beroperasi|last=Anugrah|first=Arbi|website=detikfinance|language=id-ID|access-date=2020-02-15}}</ref>, maka secara otomatis rute jalur dan terowongan lama yang terletak berdampingan dengan [[Bendung Gerak Serayu Gambarsari|Bendung Gerak Sungai Serayu]] ditutup serta dijadikan [[cagar budaya]].<ref>{{Cite news|url=https://finance.detik.com/infrastruktur/3750576/terowongan-jalur-ganda-ka-tembus-bukit-di-banyumas-siap-operasi-2018|title=Terowongan Jalur Ganda KA Tembus Bukit di Banyumas Siap Operasi 2018|last=Chandra|first=Ardan Adhi|newspaper=detikfinance|access-date=2018-02-02}}</ref> Berikutnya, per 5 Maret 2019, jalur ganda lintas Purwokerto-Kroya sudah tersambung dan resmi dioperasikan sehingga di stasiun ini sudah tidak ada lagi persilangan antarkereta api yang dilayani. Kini stasiun ini hanya melayani persusulan antarkereta api saja.
Ke arah utara terowongan, tepatnya di bawah [[Jembatan Serayu (Kebasen)|Jembatan Kali Serayu Kebasen]], terdapat perpotongan jalur dengan [[Serajoedal Stoomtram Maatschappij]] menuju [[Stasiun Purwokerto Timur]] dan [[Stasiun Maos]], namun sayangnya jalur tersebut sudah dibongkar oleh pekerja [[Romusa|romusha]] [[Jepang]] pada [[masa pendudukan Jepang]].
