东地方，亦是信越本线的其中一个重要部分。早于明治时代，建设一条翻越碓冰岭的铁路已经受到铁道部门的重视。1885年，上野至横川的铁路通车；1888年，轻井泽至直江津的铁路通车。而横川至轻井泽的铁路则在1891年3月动工，至1893年4月正式通车。至此，连接东京和新潟的国营铁路中山道线（即后来的信越本线）全线开通。由于碓冰岭地势险峻，碓冰岭区段的最大坡度竟达到66.7‰。为了保证列车上下坡时候的安全，碓冰岭区段借鉴了德国哈茨山登山铁路的经验，采用了齿轨铁路，并使用专门的蒸汽机车担任补机。两条路轨之间铺设有齿