東武伊勢崎線
草加駅発着の普通が廃止され、越谷駅発着に変更。同時に北越谷駅発着を早朝・深夜をのぞき越谷駅発着に変更。
日中の日比谷線直通列車が毎時8本に増発。越谷駅発着が毎時4本、東武動物公園駅発着が毎時4本となる。
北春日部駅 - 大袋駅間の上り初電を約7分繰り上げて、北春日部駅5:00発とする。
北越谷駅 - 谷塚駅間の上り初電を約8分繰り上げて、北越谷駅5:06発とする。
北春日部駅行きの下り終電の種別を準急から区間準急に変更。大袋駅、武里駅、一ノ割駅の下り終電が最大約16分繰り下げ。
業平橋駅 - 館林駅間で下り準急列車と区間準急列車の10両編成運転開始。同時に夕ラッシュ時の運転開始。
土曜日を平日ダイヤから日曜日・休日ダイヤへ変更。
3月31日 浅草う回乗車制度・押上う回乗車制度を廃止。
1999年(平成11年)3月16日 ダイヤ改正を実施。りょうもう号の最高速度が110km/hに向上し、種別を特急に変更。
2001年(平成13年)3月28日 越谷駅 - 北越谷駅間高架複々線化。ダイヤ改正を以下の内容で実施。
越谷駅発着の普通が廃止され、北越谷駅発着に変更。
10両編成の運転を日中時間帯や土休日に拡大。
土休日ダイヤに浅草駅23:37発、南栗橋駅行きの準急を新設。北春日部駅 - 南栗橋駅間の下り終電を最大約15分繰り下げる。
2003年(平成15年)3月19日 押上駅 - 曳舟駅間開業(正式な扱いは業平橋駅 - 曳舟駅間の複々線化完成)。ダイヤ改正を以下の内容で実施。
日光線南栗橋駅から営団(現・東京メトロ)半蔵門線・東急田園都市線中央林間駅までの相互直通運転開始。
通勤準急を新設。平日朝ラッシュ時の上り列車に4本、平日夕ラッシュ時の下り列車に19本設定される。
区間準急は曳舟駅 - 北千住駅間が通過となり、半蔵門線直通の種別に変更される。ただし平日ダイヤに設定されていた浅草駅0:23発の下り列車に限り、曳舟駅 - 北千住駅間を各駅に停車する。
日中の伊勢崎駅発着に設定していた準急Aが廃止。これにより、一般列車が東武動物公園駅以北各駅停車に統一。
日中の日比谷線直通列車が毎時6本に減便。北越谷駅発着が毎時3本、東武動物公園駅発着が毎時3本となる。
日中の準急と各駅停車が緩急接続する駅を草加駅とせんげん台駅に統一。
朝ラッシュ時に10両編成で運転される準急浅草駅行きの後部4両を切り離す駅を曳舟駅から北千住駅に変更。
業平橋駅発着列車が廃止。
5000系が館林駅以南から撤退、浅草駅 - 館林駅間での通勤型車両による列車の最高速度が従来の95km/hから100km/hに向上。
2005年(平成17年)5月9日 女性専用車両を館林駅 - 押上駅間で導入。
2006年(平成18年)3月18日 9年ぶりの白紙ダイヤ改正を以下の内容で実施。運転系統や種別体系が大きく変化した。
東京メトロ半蔵門線・東急田園都市線との相互直通運転区間を久喜駅まで延長。
種別名を変更。浅草駅発着は、有料の急行が特急に、準急が区間急行になる。半蔵門線直通は、通勤準急が急行に、区間準急が準急になる。
全ての区間準急が浅草駅 - 北千住駅間の各駅に停車するようになり、浅草駅発着の種別に変更される。
区間快速を新設。日中の快速が区間快速に格下げ。
北千住駅の下り方(地上ホーム)に引き上げ線を新設し、浅草駅 - 北千住駅間の普通列車運転開始。
日中の半蔵門線直通列車が毎時3本から毎時6本に増発。久喜駅発着が毎時3本、南栗橋駅発着が毎時3本となる。
日中の浅草駅発着の普通が復活。
日中の浅草駅発着の普通・区間準急が全て曳舟駅で半蔵門線直通急行・準急と接続するようになる。
日中の久喜駅での系統分割ダイヤを開始。一般列車で同駅を跨ぐ際には対面乗り換えとなる。
夕ラッシュ時の半蔵門線直通列車が毎時4本から毎時6本に増発。種別を急行に統一。
太田駅 - 伊勢崎駅間の普通列車でワンマン運転を開始し、3両編成に短縮。これに伴い、1日1往復の特急「りょうもう」を除いて浅草駅 - 伊勢崎駅間直通列車が消滅。
館林駅 - 伊勢崎駅間において5000系完全撤退、全線での通勤車最高速度100km/h化。
東武動物公園駅 - 館林駅間の下り終電を約32分繰り下げて、浅草駅23:02発とする。
2009年(平成21年)6月6日 ダイヤ改正を以下の内容で実施。
土休日ダイヤの押上駅 - 曳舟駅間の下り終電を約20分繰り下げて、押上駅0:12発とする。
土休日ダイヤの北越谷駅 - 北春日部駅間の下り終電を約10分繰り下げて、浅草駅23:57発とする。
一般列車の4両編成運用が廃止。
2010年(平成22年)
1月 8000型通勤型車両が太田駅以南のツーマン運転列車から撤退。
3月17日 西新井駅に当路線内の中間駅で初めて発車メロディを導入。
2011年(平成23年)
3月11日 東北地方太平洋沖地震(東日本大震災)発生。東京メトロ日比谷線・東京メトロ半蔵門線・東急田園都市線・野岩鉄道会津鬼怒川線・会津鉄道会津線との相互直通運転および特急列車を含む全列車が運休。
3月12日 8:57頃に北千住駅 - 東武動物公園駅間で、11:15頃に全線で運転再開。
3月14日 東北地方太平洋沖地震による発電所の停止に伴う電力供給逼迫のため、東京電力が輪番停電(計画停電)を実施。これに伴い、この日から曳舟駅 - 押上駅間で運休し、東京メトロ日比谷線・東京メトロ半蔵門線・東急田園都市線・野岩鉄道会津鬼怒川線・会津鉄道会津線との相互直通運転及び特急の運転が休止。
3月20日 野岩鉄道会津鬼怒川線・会津鉄道会津線との相互直通運転が再開。
3月22日 特急スペーシア「きぬ」の運転が再開。
3月28日 東京メトロ日比谷線との相互直通運転が再開。
4月2日 曳舟駅 - 押上駅間で運転再開し、東京メトロ半蔵門線・東急田園都市線との相互直通運転が再開される。特急「りょうもう」の運転が再開される。
4月11日 東北地方太平洋沖地震の余震とみられる巨大地震が発生したため、曳舟駅 - 押上駅間で運休し、東京メトロ半蔵門線・東急田園都市線・野岩鉄道会津鬼怒川線・会津鉄道会津線との相互直通運転および特急の運転を休止。
2012年(平成24年)
3月17日 業平橋駅をとうきょうスカイツリー駅に改称。同時に、浅草駅・押上駅 - 東武動物公園駅間に「東武スカイツリーライン」の路線愛称を付け、伊勢崎線を含む全路線全駅に駅ナンバリングを導入。ダイヤ改正を実施し、一部の特急がとうきょうスカイツリー駅に停車するようになる。
5月22日 押上駅に「スカイツリー前」の副駅名を導入。
2013年(平成25年)
3月16日 ダイヤ改正を以下の内容で実施。
快速・区間快速がとうきょうスカイツリー駅に停車。
東京メトロ日比谷線との相互直通運転区間が日光線南栗橋駅まで延長。
館林駅 - 太田駅間の一部列車でワンマン運転を開始。
朝ラッシュ時の区間急行を8両編成に短縮。これに伴い、館林駅・北千住駅での増解結作業と久喜駅 - 館林駅間の10両編成運用廃止。
日中の半蔵門線直通列車の行先を変更。久喜駅発着が毎時4本、南栗橋駅発着が毎時2本となる。
日中の日比谷線直通列車の運転区間を延長。東武動物公園駅発着が毎時4本、南栗橋駅発着が毎時2本となる。
日中の浅草駅 - 久喜駅間の区間準急を浅草駅 - 竹ノ塚駅間の普通に格下げ。
夕ラッシュ時の日光線方面の区間急行を浅草駅 - 東武動物公園駅間の区間準急に格下げ。
土休日ダイヤの浅草駅 - 北千住駅間の下り終電を約14分繰り上げて、浅草駅0:09発とする。
3月26日 浅草駅 - 館林駅間の全駅に発車メロディを導入。
10月19日 新伊勢崎駅 - 伊勢崎駅間高架化。
2015年(平成27年)7月24日 足利市駅で列車接近メロディを導入。曲は森高千里の『渡良瀬橋』。
2016年(平成28年)5月29日 竹ノ塚駅付近の下り急行線が高架化。
2017年(平成29年)
4月1日 松原団地駅を獨協大学前駅に改称し、副駅名:「草加松原」を付与。
4月21日 ダイヤ改正を以下の内容で実施。
特急「リバティきぬ」・「リバティけごん」・「リバティ会津」・「リバティりょうもう」で「リバティ」500系電車が運用開始。
特急「スカイツリーライナー」・「アーバンパークライナー」を新設。
全ての特急がとうきょうスカイツリー駅に停車。
快速と区間快速を廃止。これに伴い、6050系は浅草駅への乗り入れを終了する。
東武動物公園駅 - 久喜駅間の下り終電を約17分繰り下げて、東武動物公園駅0:09発とする。
令和に入ると、快適通勤と利便性向上を図るために関東の大手私鉄では座席指定列車が増加した。これまで当路線で運行されていた特急列車はすべて浅草駅発着であり、都心部からは乗り換えを必要としていた。一方で、日比谷線直通列車は当初から普通列車のみの運転であったため、速達性に難点があった。東武鉄道の一般列車は20m車体が標準であるが、日比谷線直通列車は18m車体であったために扉位置が合わず、ホームドアの整備にも支障をきたしていた。
これらの弱点を補うために、2020年(令和2年)のダイヤ改正で日比谷線直通列車として初めての優等列車である「THライナー」を導入した。折しも新型コロナウイルス感染症の世界的流行により、鉄道の移動需要が全国的に低下している時期での運行開始となった。このダイヤ改正前に18m車体の20000系が運用から離脱したことにより一般列車がすべて20m車体に統一され、北越谷駅を皮切りにホームドアが整備されている。
都内区間では高架化事業が進み、西新井駅 - 竹ノ塚駅間の複々線区間に残された2箇所の踏切は2022年(令和4年)に除却された。
2019年(令和元年)
12月17日 春日部駅付近連続立体交差事業の都市計画事業認可を告示。
2020年(令和2年)
6月6日 ダイヤ改正を以下の内容で実施。
日比谷線との直通列車に座席指定列車「THライナー」を新設。
一部の特急が曳舟駅に停車。
浅草駅を発着する普通を北千住駅発着に短縮。これに伴い、浅草駅を発着する日中の一般列車はすべて北千住行きとなる。
館林駅 - 伊勢崎駅間の特急列車をのぞく全列車でワンマン運転を開始。これに伴い、特急列車を除いて浅草駅 - 太田駅間直通列車が消滅。
北千住駅 - 東武動物公園駅間の普通を一部を除いて日比谷線直通列車とする。
朝ラッシュ時の東武動物公園駅 - 館林駅間で下り列車を1本増発し、東武動物公園駅7:43発とする。
平日ダイヤの東武動物公園駅 - 北春日部駅間の上り終電を約8分繰り下げて、東武動物公園駅23:37発とする。
土休日ダイヤの北越谷駅 - 竹ノ塚駅間で上り始発を約3分繰り上げて、北越谷駅5:01発とする。
土休日ダイヤの竹ノ塚駅 - 北越谷駅間の下り終電を約3分繰り下げて、北千住駅0:29発とする。
土休日ダイヤの北千住行き上り終電の種別を区間準急に格上げ。
特急「スカイツリーライナー」の下り列車が廃止。
6月7日 北越谷駅1番線でホームドアを稼働開始。
9月26日 竹ノ塚駅付近の上り急行線が高架化。
2021年(令和3年)
1月20日:新型コロナウイルス感染症の拡大に伴う緊急事態宣言の発出および国・関係自治体からの要請に伴い、以下の列車を運休。
上り:北千住駅を0時19分に発車する列車を運休。終電が北千住駅 - 浅草駅間で12分程度(土休日ダイヤは16分程度)繰り上げ。
下り:浅草駅を0時23分に発車する列車を運休。平日ダイヤの終電が浅草駅 - 北千住駅間で14分程度、北千住駅 - 北越谷駅間で3分程度、北越谷駅 - 北春日部駅間で9分程度繰り上げ。
3月13日:ダイヤ改正を以下の内容で実施。
平日ダイヤの浅草駅 - 北千住駅間の下り終電を約14分繰り上げて、浅草駅0:09発とする。
平日ダイヤの押上駅 - 曳舟駅間の下り終電を約9分繰り上げて、押上駅0:13発とする。
北千住駅 - 竹ノ塚駅間の下り終電を約6分(土休日ダイヤは約5分)繰り上げて、北千住駅0:34発とする。
竹ノ塚駅 - 北越谷駅間の下り終電を約6分(土休日ダイヤは約4分)繰り上げて、北千住駅0:34発(土休日ダイヤは0:25発)とする。
平日ダイヤの北春日部行き下り終電の種別を普通に格下げ。北越谷駅 - 北春日部駅間の下り終電の種別を約11分繰り上げて、北越谷駅0:51発とする。
北千住駅 - 浅草駅間の上り終電を約12分(土休日ダイヤは約16分)繰り上げて、北千住駅0:07発(土休日ダイヤは0:03発)とする。
土休日ダイヤの久喜駅 - 東武動物公園駅間で上り列車を1本増発し、久喜駅9:59発とする。
2022年(令和4年)
3月12日:ダイヤ改正を以下の内容で実施。
平日朝ラッシュ時の区間急行が毎時2本程度、普通が毎時1本程度減便。これに伴い、北千住駅発着の区間急行が消滅。
日中の半蔵門線直通列車の行先を変更。久喜駅発着が毎時3本、南栗橋駅発着が毎時3本となる。
日中の日比谷線直通列車の運転区間を短縮。北春日部駅発着が毎時2本、東武動物公園駅発着が毎時4本となる。
平日夕ラッシュ時の区間急行を一部を除いて区間準急に格下げ。区間急行が毎時1本、区間準急が毎時5本となる。
深夜帯の急行を一部を除いて準急に格下げ。
平日ダイヤの北千住駅 - 浅草駅間の上り終電を約4分繰り上げて、北千住駅0:03発とする。
平日ダイヤの竹ノ塚駅 - 北越谷駅間の下り終電を約8分繰り上げて、北千住駅0:26発とする。
平日ダイヤの北越谷駅 - 北春日部駅間の下り終電を約7分繰り上げて、北越谷駅0:44発とする。
平日ダイヤの東武動物公園駅 - 北越谷駅間の上り終電を約8分繰り上げて、東武動物公園駅23:29発とする。
土休日ダイヤの東武動物公園駅 - 久喜駅の下り終電を約14分繰り上げて、東武動物公園駅23:55発とする。
特急「スカイツリーライナー」の下り列車が復活。
3月20日:竹ノ塚駅付近の緩行線が高架化。これにより、北千住駅 - 北越谷駅間の複々線区間で踏切を除却。
11月27日:とうきょうスカイツリー駅 - 曳舟駅間の上り線を高架に切り替え。
2024年(令和6年)度:とうきょうスカイツリー駅 - 曳舟駅間の下り線を高架に切り替える予定。
大手私鉄の路線で最も長い114.5kmの路線距離を有しており、区間によって沿線状況は大きく異なる。次点の近鉄大阪線(108.9km)が全線複線であるのとは対照的に、伊勢崎線は複々線区間から単線区間まで存在し、区間によって輸送密度が大きく異なる。東京都の浅草駅から群馬県の伊勢崎駅までの全区間が関東平野であり、中でも羽生以南は関東平野のほぼ中央を南北に縦貫することから加須低地・中川低地(中川低地の河畔砂丘群も参照)・東京低地で、駅間で利根川や荒川と始めとする多くの一級河川を渡る。トンネル区間は東京メトロ半蔵門線と直通する押上駅から曳舟駅までの一区間のみである。
東京の下町にある区間で、浅草寺・東京スカイツリーを始めとする有名観光地を通る。戦前の密集市街地が残されており、全体的にカーブが多い区間である。
浅草駅は頭端式ホーム3面4線を有するターミナル駅であり、江戸通りと馬道通りに挟まれた位置にある。関東では初めての百貨店併設のターミナルビルとして開業し、第1回関東の駅百選に選定された。駅舎は隅田川とほぼ平行しているが、ホーム先端で制限速度15km/hの急カーブにかかり、隅田川橋梁を渡る立地の制約により、入線可能な列車は1番線のみ8両編成、その他は6両編成までに限定される。2020年に隅田川橋梁沿いには「すみだリバーウォーク」という名称の遊歩道が整備され、線路横の遊歩道を歩いて隅田川を渡れるようになった。またそれと同時に線路高架下に「東京ミズマチ」と呼ばれる商業施設が開業し、レストランやカフェ・雑貨店・ホテルなどが利用出来る。隅田川の左岸側で隅田公園の南側を通り、北十間川と並行して東に進むととうきょうスカイツリー駅であり、改称前の駅名だった業平橋は駅の南西側に位置する。駅南側にあった貨物ヤードは土地区画整理事業によって東京スカイツリータウンとなった。押上駅の北側で進路を北東に変えると京成押上線と並走し、更に進路を北に変えると東京メトロ半蔵門線押上駅に直通する支線と東武亀戸線がそれぞれ合流し、曳舟駅となる。
明治通りと水戸街道を高架で立体交差すると東向島駅で、高架下に東武博物館がある。改称前の駅名だった玉ノ井は駅の北東側に位置していた。高架を降りながら進路を北東に変えると相対式ホームの内側に通過線を有する鐘ヶ淵駅であるが、駅構内で進路を北東から北西に変えるため、通過列車でも45km/hの速度制限を受ける。荒川の右岸側に並行する直線区間を進み、首都高速6号向島線を地上で立体交差すると堀切駅で、駅の西側に東京未来大学が隣接する。ホーム全体が曲線上にあり見通しが悪く、左カーブとなる下り線に気笛吹鳴標識が設置されている。進路を西に変える途中で川の手通りと京成本線の高架を斜めに立体交差すると牛田駅であり、道路を挟んで南側に位置する京成関屋駅と接続する。駅西側で墨堤通りと僅かに並走し、留置線を挟む形で上下線が離れる。進路を北に変えて大踏切通りを渡ると、常磐線・東京メトロ日比谷線・つくばエクスプレスと並走して東京都足立区最大のターミナル駅である北千住駅に至る。伊勢崎線及び本線系統の駅では最も乗降人員が多い駅であり、朝ラッシュ時の最混雑区間も同駅までの上り線となっている。押上・浅草方面の列車は2面4線の地上ホームに(1階)、東京メトロ日比谷線に直通する列車は2面3線の高架ホーム(3階)に発着する。
東武鉄道の路線で最初に開業した区間であり、日光街道と並行して敷設された。日比谷線と半蔵門線の2路線が相互直通運転する区間であり、東京近郊のベッドタウンとして宅地開発が進められている。北千住駅から北越谷駅までの18.9kmは私鉄最長の複々線区間であり、緩急分離による高密度運転と優等列車の高速運転を実現している。
北千住駅の北側で進路を北東に変え、高架ホームからの線路が緩行線に合流する。複々線区間は外側が急行線、内側が緩行線であり、優等列車が停車しない駅は緩行線のみホームが設けられている。荒川放水路橋梁を渡ると首都高速中央環状線と交差し、小菅駅。東側に東京拘置所が近接する。進路を北西に変える途中で常磐線・東京メトロ千代田線・つくばエクスプレスの線路を交差し、直線区間に入ると五反野駅。直線区間のまま日光街道を立体交差すると梅島駅で、上下線のホームが縦に直列する形で設けられている。梅島駅の下り方に緩行線と急行線を連絡する渡り線が設けられており、THライナーはこの先の区間で急行線を走行する。下り急行線から大師線への連絡線が分岐し、地上に降りると西新井駅。伊勢崎線の都内区間では数少ない橋上駅であり、駅構内に大師線大師前駅の改札を有する。駅の北側で環七通りと地上で立体交差すると進路を北に変える。千住検車区竹ノ塚分室を通り過ぎると下り線が高架になり、竹ノ塚分室への車庫線が上り緩行線と並走する。エミエルタワー竹の塚の東側で上り線と車庫線が高架になり、竹ノ塚駅である。同駅は日暮里・舎人ライナーの開業前は特別区で最も北に位置する駅だった。
直線区間を進んで毛長川を渡ると埼玉県に入り、進路を北東に変えて草加バイパスを地上で立体交差する。上下線とも高架区間になると谷塚駅であり、駅構内で進路を北に変える。直線区間を進むと草加駅で、急行線に通過線が設けられている。多数のバス路線が乗り入れており、他路線と接続しない伊勢崎線の単独駅では最も乗降人員が多い駅である。伝右川を渡ると獨協大学前駅で、駅名の由来となった獨協大学は駅の南西側に、副駅名である草加松原は駅の東側に位置する。改称前の駅名だった松原団地は駅の西側に広がっていたが、老朽化に伴い建替事業が行われている。東京外環自動車道と立体交差すると新田駅、綾瀬川を渡ると蒲生駅である。高架が高くなると新越谷駅で、北側で武蔵野線の高架を越える関係でホームは駅ビルの4階にある。東口のロータリーで南越谷駅と接続し、伊勢崎線の駅では北千住駅に次いで乗降人員が多い駅である。高架が低くなると越谷駅で、草加駅と同様で急行線に通過線が設けられている。元荒川を渡ると北越谷駅である。同駅から先は再び複線区間となる。
北越谷駅の留置線を通り過ぎると高架を降りて、草加バイパスを地上で立体交差すると大袋駅。直線区間を進むと待避線を有するせんげん台駅で、終日にわたり急行列車との緩急接続が行われる。新方川を渡ると西側にある武里団地を通り過ぎ、武里駅。一ノ割駅の先まで直線区間が続き、野田線を地上で立体交差すると進路を北西に変えて春日部駅に至る。東武鉄道の基幹路線が交わる3面7線のターミナル駅で、一部のアーバンパークライナーは野田線と直通運転が行われている。改札口が東口と西口に分かれており市街地が分断されているが、駅を含む前後の区間で連続立体交差事業が行われている。再度進路を北に変え、岩槻春日部バイパスと立体交差すると北春日部駅であり、待避線を有する。直線区間となり、東側にある南栗橋車両管区春日部支所を通り過ぎると姫宮駅。姫宮落川を渡り、進路を北西に変えると東武動物公園駅である。東武スカイツリーラインの愛称区間はこの駅までであり、駅名の由来となった東武動物公園は駅の南西側に位置する。駅の所在地は宮代町であり、改称前の駅名だった杉戸は大落古利根川の対岸にある杉戸町にちなむ。
日光線と分岐した後は住宅街が駅間で途切れ、車窓からは田園地帯が広がる。大落古利根川と並走して直線区間を進むと和戸駅。首都圏中央連絡自動車道を地上で立体交差し、進路を北に変えると東北新幹線と立体交差し、宇都宮線と並走して久喜駅に至る。半蔵門線直通列車が乗り入れる終着駅であり、日中の運行系統も特急列車を除いて久喜駅を境に分断されている。
郊外に進むにつれてモータリゼーションの進展が著しくなる区間であるが、並行する東武日光線と比較すると各駅の乗降人員が多い。
久喜駅の北側で進路を北西に変え、直線区間を進むと鷲宮駅。らき☆すたの聖地巡礼により初詣の参拝者数が大幅に増加した鷲宮神社は駅の北側に位置する。青毛堀川と並行して田園地帯を抜け、東北自動車道を地上で立体交差すると花崎駅。埼玉県の県営公園の一つである加須はなさき公園は駅の南側に位置する。市街地を直線区間で進むと加須駅。進路を北西に変えて、加須羽生バイパスを地上で立体交差すると南羽生駅であり、この区間の駅間距離は伊勢崎線で最長である。進路を北に変えると羽生駅で、秩父鉄道秩父本線の乗換駅である。
羽生駅の北側で利根川を渡るが、利根川橋梁は単線のトラス橋が並列しており、上り線の橋梁は複線化の時に建設された。利根川の左岸側から群馬県に入るが、その先にある川俣駅は、利根川橋梁の架橋前は利根川の右岸側(埼玉県)に位置していた。直線区間を進むと茂林寺前駅で、駅の東側に分福茶釜の舞台となった茂林寺と花園の東武トレジャーガーデンがある。東毛広域幹線道路を地上で立体交差して南栗橋車両管区館林支所を通り過ぎると館林駅。切欠きホームを有する2面5線のターミナル駅で、佐野線と小泉線の乗換駅である。東口の旧駅舎は洒落た模様の窓がある洋館風の駅舎であり、第2回関東の駅百選に選定された。7両編成以上の列車が乗り入れられるのも館林駅までであり、2013年までは朝ラッシュ時の区間急行で当駅から10両編成に増結し、北千住駅で6両編成に解結する運用が存在した。
単線区間であり、合理化の一環として乗降人員が少ない一部の駅は無人駅となっている。また、すべての普通列車が3両編成のワンマン運転であり、ローカル線の風情が強くなる。工業団地を多数擁する太田市と伊勢崎市の人口は増加傾向であり、乗降人員も増加傾向にある。
館林駅の北側で進路を北東に変えると小泉線が西側に、佐野線が東側に分岐する。国道122号と並行し、多々良駅。矢場川を渡ると栃木県に入り、田園地帯に入る。県駅の周辺は数件の民家を除き田園風景が広がるが、南側に産業団地が造成されている。進路を北に変えると民謡の『八木節』ゆかりの地である八木宿をルーツとする市街地に入り、福居駅。足利バイパスを地上で立体交差すると東武和泉駅で、伊勢崎線の駅では唯一の単式ホームである。渡良瀬川と並走しながら高架区間に入り、進路を北西に変えると足利市駅である。接近メロディとして使用されている『渡良瀬橋』は、西側に実在する同名の橋で見る夕日をモデルに作詞された。進路を南西に変えると野州山辺駅の先で高架を降りる。矢場川を渡り、足利バイパスを地上で立体交差すると再度群馬県に入り、韮川駅の先で国道122号を地上で立体交差する。SUBARU群馬製作所本工場の東側で高架区間となり、進路を西に変えると小泉線と並走し、太田駅に至る。3面6線のターミナル駅であるが、伊勢崎線と桐生線に直通するりょうもう号が到着するホームは北側の2面4線である。高架化当初は太田駅 - 伊勢崎駅間のみ特急列車を除いてワンマン運転を行っており、運行系統も太田駅を境に分断されていた。
太田駅の西側で桐生線と平面交差し、進路を南西に変える。高架を降りると関東学園大学を通り過ぎて、細谷駅。西部工業団地を通り過ぎると木崎駅で、駅の北側にサッポロビール群馬工場が隣接する。東毛広域幹線道路を地上で立体交差すると田園風景が広がり、そのまま上武道路を地上で立体交差すると世良田駅である。駅北側に尾島工業団地が広がるが、伊勢崎線で最も乗降人員が少ない駅である。早川を渡ると市街地に入り、境町駅。進路を北西に変えて、再度東毛広域幹線道路を地上で立体交差し、粕川を渡ると剛志駅である。広瀬川と粕川に挟まれた市街地に入り、群馬県道293号香林羽黒線を高架で立体交差するが、すぐに地上区間になる。国道462号を地上で立体交差すると再度高架区間となり、進路を北に変えると新伊勢崎駅。伊勢崎市の中心市街地が西側に広がり、伊勢崎市役所の最寄り駅である。その中心市街地を囲うような線形で進路を西に変えると両毛線と並走し、終点の伊勢崎駅に至る。
館林駅 - 太田駅間においては、1994年10月に沿線自治体が「東武鉄道複線化促進期成同盟会」を結成し、毎年複線化の要望を行ってきた。2006年9月に東武鉄道は『上毛新聞』の取材に対して、10年間で3割近く利用者が減少しており、複線化は実現の見通しがないことを明らかにした。また、同区間では小泉線経由の方が距離が短いが(伊勢崎線経由は20.1km、小泉線経由の実キロは16.2km)、両駅間を結ぶ直通列車の運行は伊勢崎線経由に限られ、小泉線館林駅 - 東小泉駅 - 太田駅間の営業キロ数も伊勢崎線に合わせる形で割増されている。一方で所要時間は同区間までの前後の列車及び東小泉駅での乗り換え時間によって小泉線経由の方が早い場合もあれば、伊勢崎線経由の方が早い場合もある。
当線で運行される列車及び運行本数は以下の通り。運転時間帯は4時58分 - 翌1時16分。
日中1時間あたりの運行本数は以下の通り(2022年3月12日現在)。
特急は専用車両を使用し、特別料金を徴収する座席指定制列車として運行される。以下の列車がある。詳細は各記事を参照。
「けごん」・「リバティけごん」
「きぬ」・「リバティきぬ」
「リバティ会津」
「りょうもう」・「リバティりょうもう」
「スカイツリーライナー」
「アーバンパークライナー」(平日運転)
「尾瀬夜行」(夏期の特定日運行)
「スノーパル」(冬期の特定日運行)
「スカイツリートレイン」(特定日運行。かつては毎土休日運行の臨時列車)
このうち、「りょうもう」・「リバティりょうもう」は、浅草から東武動物公園以北の伊勢崎線方面へ直通する。「りょうもう」の主な運行区間は浅草駅 - 太田駅 - 桐生線の赤城駅間であり、浅草駅 - 伊勢崎駅間全線を運行する列車もある。「スカイツリーライナー」は浅草駅 - 春日部駅間で運行され、「アーバンパークライナー」は浅草駅から春日部駅を経て、野田線の大宮駅、野田市駅まで直通する。「スカイツリーライナー」と「アーバンパークライナー」は停車駅案内では特急ライナーと表記され、特急料金の扱いなども他の特急列車と異なっている。その他の列車は、東武動物公園から日光線方面に直通する列車である。