小田急多摩線
路線概要
3面6線の新百合ヶ丘駅を発車すると、多摩線は高架を登り右カーブで北西を向き小田原線から分岐する。その先で麻生川と東京都道・神奈川県道3号世田谷町田線（津久井道）を跨ぎ、切通しに入り五月台駅へ。その先は住宅街を築堤で抜け2面2線の栗平駅に到着。この先から徐々に本来の多摩丘陵の様相が見えてきて山が増えてくるようになり、次の黒川駅を発車すると東京都道・神奈川県道19号町田調布線（鶴川街道）を跨ぎトンネルを抜ける。トンネルを抜けると新興住宅街はるひ野を左手に見て小田急で最も新しいはるひ野駅へ。この付近から北側に京王相模原線が見えてくるようになり、この先でトンネルを抜けて同線と合流して東京都（多摩市）に入る。しばらく多摩ニュータウンを両側に見ながら再びトンネルを抜けると2面2線の小田急永山駅に到着する。
小田急永山駅を発車すると京王相模原線と並走し、東京都道18号府中町田線（鎌倉街道など）を跨ぎ、左カーブで西を向く。切通しであった線路は間もなく高架に変わり、多摩ニュータウンの中心街に入ると2面2線の小田急多摩センター駅に到着する。
小田急多摩センター駅を発車するとすぐに多摩都市モノレール線が跨ぎ、京王相模原線と別れる。その先は右側は多摩丘陵の山を、左側は多摩ニュータウンを見ながら東京都道158号小山乞田線と並走。右手に府中カントリークラブゴルフ場が見えると間もなく2面3線の唐木田駅へ。唐木田駅の先は喜多見電車区唐木田出張所が広がり、また将来の延伸に備えて町田市方面に線路が延びている。
多摩ニュータウン開発と多摩線の建設
1963年7月11日に新住宅市街地開発法が公布され、それに基づき東京都は多摩ニュータウンを開発する計画を立てた。そして、居住者の多くが都心へ通勤することを考慮し、小田急電鉄と京王帝都電鉄（現：京王電鉄）の2社にニュータウン鉄道として新線の建設を要請した（計画段階では西武鉄道多摩川線の延長案もあった）。これに先立つ1962年には運輸省都市交通審議会の答申第6号で「喜多見方面より原宿、永田町、日比谷、池ノ端および日暮里の各方面を経て松戸方面へ向かう路線」として「東京8号線」の整備が提案されており、1964年には同区間が「東京9号線」として確定した上で、1972年の同審議会第15号答申では「橋本 - 喜多見」間が追加されて、多摩ニュータウンから都心部へのルート整備が進められる事になった。
小田急は当初、喜多見駅から分岐してよみうりランド付近および稲城市内を経由して多摩中央（現在の「多摩センター駅」のことを指す）に至るルートを検討したが、新たに多摩川に架橋する必要が生じるうえ京王相模原線と同じルートとなることからその後百合ヶ丘駅付近から分岐することに計画を変更した。百合ヶ丘付近にはS字カーブがあり、輸送のネックが生ずることが予想されたことから、路線の付け替えを行い、その途中に分岐駅となる新百合ヶ丘駅を設置することとした。
こうして1974年6月1日に新百合ヶ丘 - 小田急永山間、続いて1975年4月23日には小田急永山 - 小田急多摩センター間が開業した。しかし、小田原線の線路容量が逼迫していることもあって、多摩線のほとんどの列車は線内折り返しで運転せざるを得ず、朝ラッシュ時のわずかの各停を除き、新宿方面へは新百合ヶ丘駅で乗り換えが必要となった。一方の多摩ニュータウンに並行して乗り入れている京王相模原線が開業当初から都心方面（新宿駅・都営新宿線）への直通列車を運転していたことと、さらに2005年3月20日の小田急線運賃改定まで小田急多摩センター - 小田急永山間の運賃と京王多摩センター - 京王永山間の運賃に差異もある（大人初乗り運賃で京王が130円に対して小田急は140円であった）ことから、小田急多摩線は京王相模原線に相当数の乗客を奪われていた。そのため、日中はあたかも地方ローカル線のような線内列車（2両編成が主だった1980年代には15分間隔で4両編成が運転された）のみが行き来する閑散路線と化していた。小田急で最後に開業した路線にもかかわらず、車両は1980年代まで18 m級の2400形などが主力で、それで十分の輸送量しかなかったのである。
小田急による多摩線沿線の開発
一方、小田急は多摩線の開発と関連してその沿線に住宅都市を建設する構想をたて、1970年ごろから具体化に動き出していた。ちょうどそのころ多摩ニュータウンではごく一部ながら入居が始まり、周辺には百合ヶ丘、鶴川、平尾などの開発が終わった大規模住宅地があったことから、多摩線の建設と相まって多摩丘陵の開発が促進されるのは必至であった。これをそのまま放置すればスプロール化により、将来近代的な市街地として発展するうえで大きな障害となることが予想された。これを未然に防ぐため、小田急は地元一体となり土地区画整理事業を行い、広範囲にわたりインフラ整備と宅地の利用増進をはかり、理想的な街づくりをしようと計画したのである。
計画区域は新百合ヶ丘駅周辺から、多摩線に沿った黒川駅付近までの東西約6km・南北約1kmが設定された。このエリアを黒川第一、栗木第一、柿生第一、柿生第二、西百合ヶ丘、黒川第二、真光寺、栗木第二の8ブロックに分け、それぞれのブロックで地元地権者と協力して組合を設立し、土地区画整理事業を施工するという形で開発が行われた。この手法は、同じ鉄道会社のものとしては1960年代に始まった東急電鉄の「多摩田園都市」でも用いられたものであるが、小田急としては初めてのことだった。ただし、このうち新百合ヶ丘駅周辺の西百合ヶ丘ブロックは川崎市が、多摩ニュータウンに隣接する黒川第二・真光寺ブロックは日本住宅公団（後のUR都市機構）がそれぞれ施行することになり、これらのブロックで小田急は一組合員としての参加になった。
こうして1971年8月に柿生第二ブロックにおいて組合が設立され、着工したのを皮切りに、他のブロックにおいても次々と組合が設立・着工した。柿生第二ブロックでは、小田急が取得した保留地において「栗平邸宅街」の分譲が1977年に行われ、全139区画が即日完売するという好評さであった。最後まで残った黒川第二・真光寺ブロックにおいてもUR都市機構により「黒川特定土地区画整理事業」が施行され、その街びらきに合わせた2004年12月11日にはるひ野駅が開業した。このような開発の進展とともに沿線人口は増加し、かつてのローカル線のイメージは払拭されつつある。
唐木田への延伸
新百合ヶ丘 - 小田急多摩センター間の開通後の多摩ニュータウンでは、関係自治体からの要求やオイルショックが相まって、人口密度を大幅に減らす決定がなされていた。かつての住宅不足の解決を目的とした団地のような画一的な中高層住宅の大量建設ではなく、定住性を重視したゆったりとした住宅の建設が志向されるようになり、実際に1980年代に入ると戸建てのような低層集合住宅「タウンハウス」が次々に建てられていった。こうしたことから当初の計画における輸送量は見込めず、なおかつ京王と競合する多摩センター - 橋本間の延伸には小田急は着手しなかった。そして1987年に城山まで所持していた路線免許の失効をもって、この区間への延伸は正式に断念された。
一方で多摩ニュータウン開発が進展するなか、京王と競合しない唐木田地区へと多摩線は延伸されることになった。唐木田地区の既存住民が、清掃工場の建設を受け入れることとの引き換えに、唐木田への多摩線の延伸を要求したからともいわれる。この工事は1987年12月に着手され、小田急多摩センター - 唐木田間の延伸工事とともに、車両基地の工事が行われた。車両基地の建設に当たっては、建設地がもともと丘陵地であり全体として標高が高いことから、深さ25メートルの掘り下げが行われた。ここで発生した土の量は約76万立方メートルで、10tダンプ約14万台分にも及ぶ。最初に約15メートルを掘り下げ、擁壁として機能させる円柱の杭を車庫となる場所の周囲に329本設置したのち、その内側を更に10メートル掘り下げるという手法で行われた。
こうして、多摩ニュータウン唐木田地区の街びらきに合わせた1990年3月27日に唐木田駅が開業した。開業当初の利用客は、付近に開学した大妻女子大学多摩キャンパスの学生が多かったが、唐木田地区の入居が進むにつれ徐々に乗降客数は増えている。同時に車両基地の稼働も開始され、小田急線の車両運用上でも重要な役割を果たすようになった。また、車両基地内の配線はさらに南西の町田市西部・相模原市方面への延長が可能なように設定された。
都心方面への直通運転の開始
2000年12月2日、営団地下鉄（現：東京地下鉄）千代田線への相互乗り入れを行う急行が新設され、当初の「東京9号線」構想が実現した。その後も小田原線での複々線化などの改良が進むなか、2002年3月23日には千代田線直通の多摩急行が新設、2004年12月11日にははるひ野駅開業と同時に新宿方面とを結ぶ区間準急が設定された。先述した運賃についても加算運賃の廃止や旅客運賃の値下げから大人初乗り運賃が京王より安い120円となった。このように相模原線に対する多摩線の競争力が増すことで、多摩線の劣勢が鮮明だった多摩センター駅においても、多摩線の乗降客数が相模原線のそれの半数程度まで追い上げる結果となっている。
東日本大震災の影響
2011年3月11日に発生した東日本大震災による福島第一原子力発電所などの停止にともない実施された輪番停電（計画停電）では、小田急電鉄のほか多くの鉄道路線でも運休などの対応が取られたが、多摩線では小田原線と比べ利用者が少ないことなどから、初日の3月14日は終日運休（小田原線の新宿-経堂以外も終日運休）。2日目の3月15日は11:30 - 22:30の間運休（他路線は19:30には運転開始）となった。他の運休路線と異なり都心通勤通学圏内である多摩線の利用客を軽視したと取られる対応に対して多くの質問（クレーム）がよせられたようで、3日目の3月16日からは多摩線を終日運行（他路線は3月18日まで運休あり）とし、同日に小田急電鉄のホームページに、他の運休区間などもあわせ理解を求める文章を掲載した。
千代田線直通から新宿方面直通への転換
2016年3月26日には新宿方面とを結ぶ区間準急を廃止するとともに千代田線直通の急行が増発され、多摩線と千代田線との結びつきはより強いものとなっていたが、小田原線の複々線化完成に伴う2018年3月のダイヤ改正では一変する。この改正では、朝の通勤時間帯において小田急多摩センター - 新宿間を最短33分、ラッシュピーク時でも40分で結ぶ通勤急行の新設や、帰宅時間帯における新宿発の快速急行の新設、新百合ヶ丘駅における小田原線優等列車との接続強化など、多摩線の大幅な利便性向上を打ち出したものとされたが、その一方で千代田線直通については急行および多摩急行は廃止され（日中の急行は新宿方面に変更）、他の千代田線直通列車も朝の北綾瀬発各駅停車の1本のみを残して全廃となり、多摩線の優等列車は千代田線直通から新宿方面直通に転換されることとなった。
列車種別
2018年3月17日のダイヤ改正時点で、快速急行・通勤急行・急行・各駅停車の4種類の列車種別が存在する。途中駅に待避・折り返しの設備がないため、線内で先行列車を追い越す列車、途中駅で折り返す列車は設定されていない。2018年3月17日より快速急行・通勤急行及び小田急多摩センター始発列車が設定されている。
快速急行
2018年3月17日のダイヤ改正から新宿駅発着として平日朝夕下り、土休日朝下り・上りと夜下りに設定されている。新宿駅 - 唐木田駅間の途中停車駅は、代々木上原駅・下北沢駅・登戸駅・新百合ヶ丘駅・栗平駅・小田急永山駅・小田急多摩センター駅。列車番号は3700番台である。
通勤急行
2018年3月17日のダイヤ改正から新設された（運転開始は3月19日）。朝上り方面限定での運行。唐木田駅 → 新宿駅間の途中停車駅は、小田急多摩センター駅・小田急永山駅・栗平駅・新百合ヶ丘駅・向ヶ丘遊園駅・成城学園前駅・下北沢駅・代々木上原駅。急行の停車駅のうち登戸駅と経堂駅を通過する。6本が小田急多摩センター始発、3本が唐木田始発である。列車番号は唐木田発および小田原線内の全列車が3800番台、小田急多摩センター発の多摩線内は3900番台である。
急行
2000年12月2日のダイヤ改正から多摩線での定期運行が始まった。基本は新宿駅発着であるが、新百合ヶ丘駅 - 唐木田駅間の線内のみ運転の列車が平日朝に下り5本・上り1本、土休日の日中に2本設定されており、向ヶ丘遊園駅発の列車（新宿駅から回送）が土休日に下り2本、登戸駅発の列車（新宿駅から回送）が土休日に下り1本設定されている。列車番号は新宿発着の列車が2700番台、それ以外の列車が2900番台である。新宿駅 - 唐木田駅間の途中停車駅は、代々木上原駅・下北沢駅・経堂駅・成城学園前駅・登戸駅・向ヶ丘遊園駅・新百合ヶ丘駅・栗平駅・小田急永山駅・小田急多摩センター駅。基本的に10両編成で運行されるが、8両編成での運行も存在する。
2000年12月2日の運行開始時は、朝に千代田線直通の綾瀬駅行き1本が設定されるのみだったが、その後千代田線直通列車が多摩線発着を主体としたことで順次増発された。2016年3月26日のダイヤ改正で日中時間帯の多摩急行を置き換える形で大幅に増発されたほか、土休日に新宿行きの列車も設定された。
2018年3月17日のダイヤ改正で運行形態が変更され、千代田線・常磐線直通列車が廃止された。
各駅停車
線内折り返しの列車が基本だが、平日の早朝から正午前にかけての上り5本と深夜帯の下り4本にそれぞれ新宿駅発着列車がある。また平日朝に成城学園前駅発の下り各駅停車と、東京メトロ千代田線北綾瀬駅発千代田線経由の下り各駅停車がそれぞれ1本ずつある。線内折り返しの列車は基本6両、小田原線新宿駅・成城学園前駅発着の列車は8両、千代田線からの直通列車は10両で運転される。
2018年3月17日のダイヤ改正でラッシュ時間帯および日中の各駅停車の本数が減少した。
列車番号は多摩線完結列車が7600番台、小田原線直通列車が7900番台、千代田線直通列車が6900番台となる。
特急ロマンスカー
2000年12月2日のダイヤ改正より多摩線内での定期列車としての運行を開始した。当初は1日1本のみであったが、2002年3月23日のダイヤ改正で1日2本となった。2003年3月29日のダイヤ改正から平日1日3本と土曜・休日1日2本に新宿発の「ホームウェイ」が乗り入れるようになった。さらに2008年3月15日からは平日のみ東京メトロ千代田線北千住駅始発の「メトロホームウェイ」が1本運転され、新宿発を置き換えた（3本→2本）。その後、2012年3月17日のダイヤ改正で、多摩線方面のホームウェイ・メトロホームウェイは、平日のみの運行となり、さらに2016年3月26日のダイヤ改正で、多摩線内を運行する列車はすべて廃止された。なお、唐木田発の上り列車が定期運行されたことは無い。また、線内では登場時点での急行と同じ停車駅であったが、2003年に急行が栗平駅に停車するようになっても登場当時のまま停車駅が変わらなかったため、定期列車で栗平駅を通過した最後の種別である。
区間準急
2004年12月11日のダイヤ改正より従来の各駅停車の一部を置き換えて登場した種別で、多摩線内はすべての駅に停車し新宿駅まで運行された。平日は上り14本・下り13本、土曜・休日は上り17本・下り18本が運転されていた。8両編成での運転が基本だが、下り3本、上り1本は6両編成で運転された。2016年3月26日のダイヤ改正をもって廃止された。
準急
2014年3月15日ダイヤ改正より、平日朝下り1本の新宿発の準急が設定され、多摩線内はすべての駅に停車した。2018年3月17日ダイヤ改正で多摩線での運転は廃止された。
多摩急行
2002年3月23日のダイヤ改正より運行を開始した種別である。唐木田駅から小田原線を経由して、東京メトロ千代田線に直通し、千代田線綾瀬駅発着とJR東日本常磐線松戸駅・柏駅・我孫子駅発着及び取手発の列車があった。多摩線内の停車駅は急行と同一であったが、小田原線内の通過駅は異なり、向ヶ丘遊園駅を通過し、経堂駅に停車していた。
2016年3月26日のダイヤ改正で、向ヶ丘遊園駅停車のため急行の運転に変更された影響で日中時間帯の設定が無くなり、朝夕に限られた。このため大幅に本数が減り、平日は下り17本・上り12本、土休日は下り12本・上り10本となった。
2016年3月26日のダイヤ改正までは日中は唯一の速達列車であり、平日は上り26本・下り32本、土曜・休日は上り24本・下り26本が運転されていた。平日の朝ラッシュ時の上りは運転せず、急行を運転していた。
2018年3月17日のダイヤ改正で廃止された。
他社車両
全て通勤型である。また、2018年3月の改正より多摩線での定期運用は終了した。
女性専用車
女性専用車は、平日朝7:30 - 9:30に新宿駅に到着する上り急行・通勤急行の進行方向最後尾車両に設定されている。ただし、2019年3月16日ダイヤ改正までは、小田急多摩センター駅発を8:10に発車する通勤急行新宿行きには設定されない
相模原延伸計画
唐木田から横浜線・相模線方面への延伸が、2000年の運輸政策審議会答申第18号（現・交通政策審議会）で今後整備を検討すべき路線として位置づけられている。2006年5月に神奈川県相模原市にある在日米軍相模総合補給廠の一部返還が決まったことにより、相模原市と町田市は延伸の実現に向けた具体的な検討を行うため、同年11月に「小田急多摩線延伸検討会」を設置した。そして2014年5月26日、両市は多摩線延伸推進に関する覚書を取り交わし、中央新幹線開業が予定される2027年までの実現を目指すとした。
2014年3月に「小田急多摩線延伸計画に関する研究会」から発表されたルートは次のとおりである。唐木田駅から東京都道158号小山乞田線（尾根幹線道路）と交差し、町田市に入る。そして小山田・常盤地区を抜け、東京都道47号八王子町田線（町田街道）と交差、相模総合補給廠（ルート上は返還される予定）を縦断し、相模原駅で横浜線と交差、その先は相模原市の中心部を抜け、相模線上溝駅へ向かう。そのうち、相模原駅と上溝駅に駅を増設、さらに町田市内に新駅が一つ設置されることになっており、費用などの観点から小山田地区への設置が想定されている。この計画では事業費用を1,080億円と試算しており、開業後40年以内で黒字化が達成できる見通しで事業実現化は可能であるとした。
しかし、2019年5月に開催された「小田急多摩線延伸に関する関係者会議」では概算建設費が1,300億円、黒字化の達成は42年と試算され、都市鉄道利便増進事業を適用できる目安である30年を超えてしまうため、第1期整備区間として相模原駅まで部分開業して、概算建設費を870億円に抑え黒字化の達成を26年に短縮してから、第2期整備区間として上溝駅まで開業するよう変更された。
さらに上溝駅から延伸して、愛川町・厚木市を経由して本厚木駅に至る路線の建設も相模原市・厚木市・愛川町・清川村から要望されている。神奈川県鉄道輸送力増強促進会議でも2016年度小田急電鉄向け要望書にて上溝駅方面への延伸の早期実現化とともに、本厚木駅に至る路線の建設を要望しているが、小田急は上溝駅以遠への延伸は建設費や採算面などで難色を示している。
川崎縦貫高速鉄道直通運転計画
運輸政策審議会答申第18号にて「目標年次（2015年）までに開業することが適当である路線」(A1) に位置付けられている川崎縦貫高速鉄道が、新百合ヶ丘から乗り入れし、相互直通運転するという構想が川崎市から提示されたことがある。
実現後は、川崎市の広域拠点都市と位置付けられている武蔵小杉駅や、宮前区にもダイレクトにアクセスすることが可能となるため、かわさきマイコンシティなどを有する沿線市域の一体化および発展に重要な役割を果たす構想であった。
同鉄道は京急大師線とも相互直通運転が予定されていたが、武蔵小杉駅以南の整備計画が決定していないことや、京急大師線は軌間が異なる（小田急多摩線の軌間は1067mm、京急大師線の軌間は1435mm）こと、またフリーゲージトレインや蓄電池・燃料電池を活用した鉄道車両など実用化されていない技術の導入を前提に置いたことなどから、実現の可能性には当初から疑問が持たれていた。
さらに直通運転にあたっては川崎市側は車庫を保有せず、喜多見検車区唐木田出張所の利用を計画していたが、同所は現行ダイヤでは終電後満線あるいはそれに近い状態であるにもかかわらずその代替となる施設の計画について川崎市側は一切触れず、これらを含めた計画全般に対しての小田急側と合意も全くないという致命的な欠陥を抱えていた。
2013年1月28日に川崎市の阿部孝夫市長が、この計画に対して設けられていた高速鉄道事業会計を2013年度末で閉鎖することを明らかにしたことにより、計画は事実上消滅した。
直通運転を含めて、新百合ヶ丘 - 武蔵小杉の開業予定年度は2018年（平成30年）度となっていた。
2015年7月16日に川崎市まちづくり委員会において計画休止が決定した。