2016年（平成28年）11月18日、JR北海道は厳しい経営状況を理由に「自社単独で維持することが困難な路線」として、10路線13区間を発表し、宗谷本線は以下のように分類された。なお、この発表の直前から「JR北海道が単独では維持困難な線区」に挙げられる可能性が高いとされ、沿線自治体による陳情などが行われている。2018年（平成30年）4月、JR北海道は一定の利用以下の駅・踏切の存廃について、廃止提案の前に地元自治体と協議する方針を示した。同月27日、宗谷本線の沿線と周辺26市町村などでつくる「宗谷本線活性化推進協議会」の事務担当者らによる幹事会において、廃止する場合もしくは維持する場合の管理のあり方について、JR北海道と協議することで合意した。
2017年（平成29年）現在、日本で唯一の定期排雪列車が、旭川運転所のDE15形を用いて12月下旬から翌年3月中旬に1往復運転されている。
この区間の普通列車は2016年（平成28年）3月26日改正による減便で、現在の本数となった。なお、音威子府駅・幌延駅での停車中に列車番号が変わる列車が存在するが、本節では1本の列車として扱う。運転本数は、名寄駅 - 稚内駅間を通しで運転する列車が1日に下り2本・上り3本（うち下り1本は旭川駅から普通列車として直通）、名寄駅 - 音威子府駅間の列車が2往復（下り1本を除き旭川駅から快速・普通列車として直通）、音威子府駅 - 稚内駅間の列車が下り1本、稚内駅 - 幌延駅間の列車が上り1本である。区間別にみると、名寄駅 - 音威子府駅間が下り4本・上り5本、音威子府駅 - 幌延駅間が上下各3本、幌延駅 - 稚内駅間が下り3本、上り4本となっている。うち、朝の上り1本は南美深駅を、夜間の上り1本は、天塩川温泉駅・紋穂内駅・初野駅・南美深駅・智北駅・北星駅を通過する。車両は（旭川駅 - ）名寄駅 - 音威子府駅間の2往復がキハ40形であるほかはすべてキハ54形で、終日1両編成で運転される。
特急を補完する列車として主要駅のみに停車する、快速「なよろ」が旭川駅 - 名寄駅間で1日4往復（うち上り1本は名寄以北を普通列車として音威子府駅から直通）運転される。普通列車は石北本線関連の列車を除くと、旭川駅 - 名寄駅間で1日8往復（うち1往復は音威子府駅へ、下り1本は稚内駅へ直通）、旭川駅 - 比布駅間4往復、旭川駅 - 永山駅間2往復が運行されている。一部は北永山駅・南比布駅・北比布駅・東六線駅・北剣淵駅・下士別駅・瑞穂駅・東風連駅のすべて、またはいずれかを通過する。車両はキハ40形を中心にキハ54形気動車も用いられる。通常は1-2両編成で運転されるが、名寄発旭川行きの上り一番列車については3両編成で運転される。
名寄駅を境に南北に運転系統が分かれており、直通する場合でも必ず列車番号が変わる。快速・普通列車はすべてワンマン運転であり、ドアは基本的に前側のみ（前乗り前降り）開く。有人駅のうち、終日改札を行う旭川駅は最終列車まですべてのドアが開き、終日改札を実施しないそのほかの有人駅はみどりの窓口の営業時間内のみすべてのドアが開く。
特急列車は札幌駅 - 稚内駅間を直通する「宗谷」1往復、旭川駅 - 稚内駅間を運行する「サロベツ」2往復が運転されている。「サロベツ」については、札幌駅 - 旭川駅間の特急「ライラック」と対面乗り換えで接続するダイヤを組んでいる。このほか、石北本線系統の列車として、特急「オホーツク」「大雪」、特別快速「きたみ」が運転されている。
以下、特記ない限り2019年（平成31年）3月17日現在のものである。新旭川駅で分岐する石北本線は同駅を始終着とする列車がなく、すべて宗谷本線経由で旭川駅に乗り入れている。
1935年の大恐慌期のアメリカ中西部。聖書を売り付けては人を騙して小金を稼ぐ詐欺師のモーゼが、交通事故で亡くなった恋人の娘アディと出会う。アディをミズーリに住む伯母の家まで連れて行くよう頼まれたモーゼは、事故の慰謝料200ドルをせしめた上でアディを列車に乗せようとするが、アディはその金が自分のものだと主張。モーゼは嫌々ながらもアディを車で送り届けることになった。アディはモーゼが自分の父親なのではないかと尋ねるが、モーゼは否定する。アディは大人顔負けに頭の回転が速く、モーゼの相棒として次々と詐欺を成功させながら旅を続ける。しかし、モーゼの前にダンサーだという白人の女トリクシーが現れ、旅に同行するようになった。車の後部座席に追いやられ、稼いだ金を浪費されたアディは、トリクシーの付き人の少女イモジンの協力のもと、モーゼとトリクシーを破局させることに成功する。トリクシー達と同行していた間に所持金が少なくなっていたモーゼとアディは、偶然見つけた酒の密売人相手に詐欺を仕掛けることにした。ところが密売人と結託していた保安官に捕まってしまう。逃走に成功し、オンボロのトラックでミズーリに入った二人だったが、街で詐欺を働こうとしたところで追ってきた保安官に見つかり、所持金をほとんど奪われる。モーゼはアディを伯母の家へと連れて行った。最後にアディはモーゼに自分の父親ではないかと再び尋ねるが、モーゼは否定し、その場を去る。伯母はアディを温かく迎え入れる。モーゼが坂道でトラックを止めて一服していると、アディが荷物を提げて駆けてきた。モーゼは同行を拒否するが、アディはまだ200ドルの貸しがあると主張する。そのとき無人のトラックが勝手に坂道を進み始めた。ため息をついたモーゼは、アディの荷物を持ち、アディを促して走り出す。二人が乗り込み、小さくなっていくトラックを映して物語は終わる。