知多半島の東側を縦貫している。沿線は宅地開発が進み、知多半田駅 - 知多武豊駅間をほぼ並行して走る東海旅客鉄道（JR東海）の武豊線とともに名古屋への通勤・通学路線となっている。終点の河和からは三河湾に浮かぶ日間賀島や篠島および伊良湖岬への観光船が出ており、知多新線と共に観光・行楽路線としても賑わっていた。線形が良好なため、大半の区間では線内最高速度である100 km/hで走行可能であり、曲線による速度制限は高横須賀駅 - 南加木屋駅間、青山駅付近、河和口駅付近程度である。ただし、単線区間の河和口駅 - 河和駅間は75 km/hに制限される。トンネルは高横須賀駅 - 南加木屋駅間にある横須賀トンネルがあるのみである。運賃計算区分はB（運賃計算に用いる距離は営業キロの1.15倍）。すべての駅でmanacaなどの交通系ICカード全国相互利用サービス対応カードが利用できる。なお、『鉄道要覧』による起点は太田川駅だが、名古屋本線の上下方向に合わせるため、列車運行および旅客案内、列車番号の設定においては河和駅から太田川駅へ向かう列車が下り、逆方向が上りとなっている（以下、河和・内海方面行きを下り、太田川・名古屋方面行きを上りで統一する）。名鉄名古屋駅 - 知多半田駅・青山駅間および名鉄名古屋駅 - 知多武豊駅間は武豊線と競合するため、割引乗車券「なごや特割30」の設定がある（JRはこれに対して特に対抗していない）。河和線と武豊線が直接接続する駅は存在しないが一部の駅同士で徒歩連絡が可能である。国鉄時代および国鉄分割民営化後のJR東海発足初期は河和線が圧倒的に有利であったが、武豊線へのキハ75形の投入や2015年の同線電化により利用者は若干JRに流れつつある。
平野部では酪農、本別海・尾岱沼等の沿岸部では漁業（サケ、コマイ、ホッキ、アサリ、ホタテ、ホッカイエビなど）が盛ん。全国1位の生乳生産量で、年間生産量は43万t。高級アイスクリームの原料供給地として有名。
アイヌ語の「ペッカイ（pet-kai）」（川の・折れ目）「ペッカイェ（pet-kaye）」（川・を折る）に由来するとされる。現在の西別川が河口で曲がりくねる様子を表した名である。町名の読みについては古くから「べつかい」と「べっかい」が混在していたが、1971年（昭和46年）の町政施行を機に「べつかい」で統一された。公的な文書や放送各局では「べつかい」の読みが使われ、道路案内標識上のローマ字表記も「Betsukai」となっている。しかし道道路線名中や、かつて存在した鉄道駅における「別海」は「べっかい」の読みであり、町内の本別海地区については読みが「ほんべっかい」となっている。このため読みはどちらが正しいか長期間にわたって議論になっていたが、2009年（平成21年）3月10日の町議会にて水沼猛町長が「べつかい」と「べっかい」の双方の読み方を認めると宣言し、町として公的表記を求められた場合は引き続き「べつかい」とするとしている。
1892年、日本海軍がフランスに発注していた砲艦千島が完成した。鏑木誠の指揮下、海軍の手により日本に回航し、長崎港を経由して神戸港に向かった。ところがその途中の1892年11月30日、愛媛県和気郡沖の瀬戸内海において、イギリスのP&O（当時の日本国内の呼称はピーオー汽船会社）所有のラヴェンナ号と衝突し、千島は沈没して乗組員74名が殉職した（ラヴェンナ号も損傷を受けた）。だが、当時の日本は安政五カ国条約によって領事裁判権が設定されており、イギリス商船に関する裁判は横浜の横浜英国領事裁判所を第一審とすることになっていた。そのため、当時の第2次伊藤内閣は1893年5月6日に弁護士の岡村輝彦（後の中央大学総長）を代理人とし、P&Oを相手として85万ドルの賠償を求める訴訟をイギリス領事裁判所に起こした。これに対してP&Oも日本政府を相手として10万ドルの賠償を求める反訴を起こした。1審は反訴のみが却下され、日本側の実質勝利とされたが、双方とも不服を抱いて上級審にあたる上海の英国高等領事裁判所に控訴した。ところが、2審ではP&Oの全面勝訴となった。この判決結果に加え、原告が元首である天皇の名義であったのか否かについての議論が湧きあがった。帝国議会では、立憲改進党の鳩山和夫らが政府を追及、同党とともに硬六派を形成していた各党や世論もこれに呼応した。硬六派は領事裁判権を含めた全面的な条約改正か現行条約の条文を徹底遂行して外国人の居留地に押込めるように迫った（条約励行運動）。これに対して政府は2度にわたって衆議院解散を断行する一方、イギリス本国の枢密院に上告を決めた。政府内には岡村の能力を不安視して末松謙澄や金子堅太郎に代理人として派遣する構想も出されたものの、最終的には岡村に一任することとなった。1895年7月3日に枢密院は上海の判決を破棄して横浜領事館への差し戻しを命じるとともに、P&Oに日本側の訴訟費用約12万円の負担を命じた。その後、イギリス外務省の意向を受けた領事館によって和解が図られ、1895年9月19日に日本政府とP&Oの間で和解が成立、P&Oは1万ポンド（日本円で90,995円25銭）の和解金と日本側の訴訟費用全額を負担する代わりに日本政府は一切の請求権を放棄した。