1998年通车时与中和线一同直通淡水线，营运模式为「淡水－南势角」，直到1999年11月11日在全线正式通车至新店站后，改为「淡水－新店」列车。新店线列车于2014年11月15日起与松山线和小南门线直通运行，由新店站与台电大楼站发车往松山站。同属绿线的小南门线在2000年通车后，为不影响「淡水－新店」营运模式的正常运作，暂以「西门－中正纪念堂」列车独立运行于中正纪念堂站与西门站，2013年随信义线通车后，小南门线延驶至台电大楼站，与新店线直通营运，于2014年11月15日起正式与新店线及松山线合併为松山新店