衔接各糖厂铁路，在1952年8月完成，今已废线。
选线历史.由于嘉南平原地形的关系，河流多半为东西走向，原有各糖厂铁路则受阻于河流，南北线的主要工程即为跨越各大溪流的桥樑，甚至便宜行事、採用铁公路併用桥。也因为若以后里或大甲为起点，势必需要跨越大甲溪之大桥，故在最后决定以台中车站为起点。另外，南北线虽有平行之名，但事实上路线与台铁纵贯线仍有数处立体交叉。终点为高雄篱仔内车站。
关于土库延长线.新营土库延长线：乌树林糖厂长短树线北端透过周行桥而衔接