由台铁捷运化，后改走现今路廊，从凤山国中站使用与主线相同的高运量捷运系统延伸，最初称作「屏东延伸线」，后改为今称。最初规划分三阶段，先延伸后庄，再延伸屏东台糖总厂（后来这两阶段合併），最后延伸屏东车站。但由于评估运量不足，因此计画一直搁置，目前也有用高雄捷运黄线延伸或是高屏第二东西向快速公路共构捷运的替代方案。最初规划使用与主线相同的高运量捷运系统延伸到大寮市区，称作「大寮延伸线」，与主线直通运转，不过之后评估运量不足，改以成本较低的公车捷运替代，而并加长延伸至林园。红橘线核定时进行的延伸线规划中，