JR大分駅の南側（上野の森口側）で大分市の市街地を東西に横断する路線である。かつて大分駅は高架化されておらず、鉄道で分断された駅南側は開発が進んでいなかった。しかし、2002年度（平成14年度）に起工した大分駅付近の高架化工事によって2012年3月に高架化が完成し、これに伴う大分駅周辺総合整備事業によって周囲の整備が進められている。本路線は大分駅南側へのアクセス道路であるとともに、高架工事に伴って春日陸橋や大道陸橋が撤去された際の迂回路としての役割をも果たすために建設された路線である。また、大分県道21号大分臼杵線のバイパスの役割も果たしている。国道210号椎迫入口交差点から国道10号東元町交差点までの2,214 mの区間については、その一部が段階的に供用されてきたが、2008年（平成20年）9月27日に正式開会したチャレンジ!おおいた国体に間に合うように、同年9月23日に同区間の全線が開通している。また、国道10号元町交差点から都市計画道路下郡中判田線（米良バイパス）までの1,780 mは調査区間に指定されていたが、2009年（平成21年）3月13日には、このうち国道10号元町交差点から大分川を超えて都市計画道路萩原鬼崎線（下郡バイパス）までの約1 kmが整備区間（元町・下郡工区）に指定された。この区間では大分川に新橋が架橋されることになるが、大分川の市街地区域に一般道の新たな橋が架けられるのは、約半世紀ぶりである。この橋は宗麟大橋と名付けられており、2018年（平成30年）1月14日に開通した。萩原鬼崎線（下郡バイパス）から下郡中判田線（米良バイパス）までの約900 mの区間（下郡工区）について、大分県では2027年（平成39年）の供用開始を目標に、事業化に向けた道路計画や都市計画変更の説明会の開催等を行っている。なお、残る大分ICから国道210号椎迫入口交差点までの2,006 mは計画区間となっている。
日高本線は全線が『自社単独では老朽土木構造物の更新を含め「安全な鉄道サービス」を持続的に維持するための費用を確保できない線区』とされ、経費節減や運賃値上げ・利用促進策・上下分離方式への転換などを軸に沿線自治体と協議する予定であるとした
2016年（平成28年）12月15日、JR北海道は少なくとも日高門別駅 - 様似駅間の鉄道による復旧を断念し、廃止およびバス転換とする方針を固め、同年12月21日にその旨を沿線8町（むかわ町、浦河町、日高町、平取町、新冠町、新ひだか町、様似町、えりも町）に伝達した
JR北海道の島田社長は廃止およびバス転換する方針を廃止時期には言及しなかったが、JR北海道の方針が「一方的だ」などとして、同日の説明会には公務や体調不良を理由に新ひだか、浦河、様似、えりもの4町長が欠席し、担当課長らが代理で出席した
なお、前述する鵡川駅 - 日高門別駅間については「別途試算を出し、地元負担などで運行再開が可能かどうかを引き続き検討する」ともコメントしている
この復旧断念のプレスリリースを受けて、北海道知事高橋はるみは「この度のJRの方針は、極めて残念」とのコメントを発表した
2017年（平成29年）2月18日、沿線の7町が協議会において、新ひだか町からデュアル・モード・ビークル (DMV) 方式の導入を提案されたことを受けて、DMVなど代替交通機関のあり方を調査、研究する新しい組織を近く設置することを決めた
2018年（平成30年）7月31日、沿線7町の協議会で検討されていたDMV、およびその後検討されたバス・ラピッド・トランジット (BRT) 方式の導入が断念された
2018年（平成30年）11月17日、沿線の7町が臨時会議において、日高門別駅 - 様似駅間の復旧を断念することを決めたが、同年12月25日には浦河町が全区間を復旧したい意向を示した
2019年（平成31年）1月28日、新ひだか町で開かれた沿線7町の会議において、北海道庁の幹部より、JR北海道が鵡川駅 - 様似駅間を廃止・バス転換した場合、海岸保全などを目的に、被災した鉄道護岸の復旧に着手する意向であるという説明を行った
2019年（平成31年）2月27日、新ひだか町で開かれた沿線7町の会議において、JR北海道と各町が個別協議に入ることを決めた
2019年（令和元年）9月19日、平取町が鵡川駅 - 様似駅間の廃止・バス転換を容認する意向を示した
2019年（令和元年）9月24日、新ひだか町で開かれた沿線7町の臨時会議において、平取町、新冠町、新ひだか町、様似町、えりも町の5町が「鵡川駅 - 様似駅間の廃止・バス転換」、日高町が「鵡川駅 - 日高門別駅間の復旧および日高門別駅 - 様似駅間のバス転換」、浦河町が「鵡川駅 - 様似駅間の復旧」を主張した