上毛線では自転車を持ち込んでの乗車が可能である。2003年4月より実証実験を行い、2005年4月より本格開始となった。対象列車は平日朝ラッシュ終了後終電までと、土休日は終日であり幅広く、全駅全区間の利用が可能。また持ち込みは無料であり、運賃のみで利用できる。自転車のある場合は2両編成の後部車両に乗車する。
現状ではICカード乗車券（Suica、PASMOなど）の導入予定は発表されていない。赤城駅の簡易改札機は東武線用（入出場）であり、本路線乗下車には使用できない。
平日・土休日とも同じダイヤである。中央前橋駅 - 西桐生駅間の全線運転を基本とし、1時間に朝ラッシュ時は3 - 4本、日中から夜にかけては2本（30分間隔）運転されている。始発列車・最終列車などで大胡駅を始発・終着駅とする区間列車がある。全列車が普通列車（各駅停車）である。前橋・桐生の両都市間で比較すると日中1時間に1本程度のJR両毛線と比べて本数は多いが、運賃は割高となる。すべて2両編成で運転されている。
近年、補助金の交付などにより体質改善が図られ、各駅の改修工事や、中央前橋駅、赤城駅、粕川駅の駅舎改築が実施され、2006年にはわたらせ渓谷鐵道運動公園駅近くに桐生球場前駅が新設された。上毛線は開業当初から跨線橋のない地平ホームのみの路線であったため、ホームの嵩上げ工事だけでバリアフリー化もスムーズに進んだ。なお、大胡・赤城の変電所施設も冷房車導入のために改良・増強されている。西桐生駅は開業当時からの駅舎で、マンサード屋根をもつ洋風建築の建物となっており、登録有形文化財・県近代化遺産に登録され、関東の駅百選にも選定されている。また、同駅ホーム上屋も登録有形文化財に登録されている。大胡駅舎は、登録有形文化財と県近代化遺産に登録。併設の大胡車両区車両検査庫は、工作機械群（開業時の工作機械）と大胡電気区建屋とともに登録有形文化財・県近代化遺産に登録されている。中央前橋駅には1970年代初頭に建てられた駅ビルの上電プラザビル（自社ビル）があったが、テナントが相次いで撤退して荒廃が進み、最終的には建物の老朽化を理由に解体された。2000年に開放的な雰囲気のガラス張りの駅本屋に建て替えられたため、かつての面影は全くないが、ホーム部分は改装に留まったため、改築以前の雰囲気を色濃く残している。新設された駅舎は、大きくなった売店や自動販売機、各種パンフレット置き場、待合室が設置され、グッズの販売も行われている。なお上毛線においては、1面1線ホームの駅の多くが、東西に走る線路の北側にホーム及び待合所を立地させている。冬には北側の赤城山から赤城颪と呼ばれる寒風が吹き下ろすためである。
赤城山南麓を東西に横断する線形で、赤城山系が一望でき、桐生市内では渡良瀬川を渡る。沿線途中はおおむね小規模の町や農業地帯である。主力は朝夕の高校生通学輸送である。
安治川出入口（あじがわでいりぐち）は、大阪市港区の阪神高速道路17号西大阪線の出入口。15号堺線方面のみ接続するハーフICで、当線の終点である。なお17号西大阪線本線と国道43号線本線とは連続した道路であり出入口ランプ・ゲート等はない。（梅香交差点のランプは国道43号線の側道である）
航空機が発達した異世界で、世界の姿を解き明かす冒険のために要塞化された空飛ぶ島を舞台に、本来であれば敵として憎み合う立場にあった少年と少女が互いの正体を知らないまま恋に落ち、高校の級友たちと共に、冒険の障害として立ち塞がる敵勢力との戦争を戦っていくという内容。著者によれば、敵対する宿命の男女が惹かれ合っていくという内容は『ロミオとジュリエット』をイメージしていると述べている。物語のプロットは、シリーズ第1作『とある飛空士への追憶』よりも前に書かれていたとされる。『追憶』とは隔絶した地域が舞台となっているものの、共通の世界設定の物語であり、物語の途中からは『追憶』の登場人物も登場する。「飛空士」シリーズ劇中の時系列では、第1作『とある飛空士への追憶』や第3作『とある飛空士への夜想曲』よりも後の年代、第4作『とある飛空士への誓約』よりも前の年代を舞台としたエピソードが中心に描かれているが、本作の第1巻では物語開始より6年前の出来事が回想として詳細に描かれ、また最終巻となる第5巻のラストシーンでは年単位の時間が経過する。本作『恋歌』の最終巻における第1章と終章ではそれぞれ、登場人物たちが第4作『誓約』の舞台となる地域へと旅立つ場面が描かれ、また『誓約』にも本作での主要登場人物が登場しストーリーの結びつきが描かれているが、劇中の時系列では『誓約』の第1巻から第4巻までの前後を、本作『恋歌』第5巻の第1章と終章が挟み込む形となっている。『誓約』の第4巻からは、『恋歌』の登場人物のその後が描かれている。2010年12月17日には最終刊の刊行を前に、ガガガチャンネルにて、小説の第1巻から4巻までの主要な場面に映像と声優による台詞をつけたプロモーションビデオが公開されている。2014年にはテレビアニメ化のほか、漫画化のメディアミックス展開も行われた。