是为了载运燃煤至林口火力发电厂及附近水泥工厂而设置，于1968年1月1日通车。2005年，桃园县政府以合作方式向台铁租用了两列列车，并由其出资在林口线沿线增设数个简易的客运车站。因整条路线几乎都位于桃园县(今桃园市)，仅有末端位于台北县林口乡(今新北市林口区)，为强调该路线主要位于桃园县，故当时桃园县政府命名为桃林铁路，从同年10月27日起行驶免费客运列车服务沿线居民。因配合纵贯线台铁都会区捷运化桃园段高架化计画，林口线原预计于2013年1月1日停驶，后因弹性假期提前于2012年12月28日停驶客运列车