小田急バス新百合ヶ丘営業所
北ルート:金井小学校 → 松風台 → 玉川学園前駅 (初発出庫)
北ルート:玉川学園前駅 → 月見ヶ丘 → 有楽入口 (最終入庫)
東ルート:玉川学園前駅南口 → 鶯谷 → つつじヶ丘 → 昭和薬科大学 → 東玉川学園二丁目 → 鶯谷北 → ぬぼこ山 → 玉川学園前駅南口
東ルート:玉川学園前駅南口 → 鶯谷 → つつじヶ丘 → 東玉川学園四丁目 → 化石谷公園 → 東玉川学園四丁目 → 昭和薬科大学 → 東玉川学園二丁目 → 鶯谷北 → ぬぼこ山 → 玉川学園前駅南口
東ルート:昭和薬科大学 → 東玉川学園二丁目 → 鶯谷北 → ぬぼこ山 → 玉川学園前駅南口 (初発出庫)
東ルート:玉川学園前駅南口 → 鶯谷 → つつじヶ丘 → 昭和薬科大学 → 東玉川学園二丁目 (最終入庫)
南ルート:玉川学園前駅南口 → ぬぼこ山 → 松見ヶ丘西 → 松見ヶ丘東 → のらくろ坂下 → 玉川学園前駅南口
道路が狭隘で、通常の路線バスの運行が困難だった玉川学園周辺地区の交通不便解消のために設定された路線。町田市ならびに玉川学園コミュニティバス推進協議会と三者協働で運営される。原則自治体からの運行補助金はなく通常の運賃制度のため、Suica・PASMOなども利用可能である。
周辺は神奈川中央交通の営業エリアではあるものの、玉ちゃんバスに関しては小田急バスが運行を担当することとなった。車両は神奈川中央交通のまちっこバスや金森地区コミュニティバス(かわせみ号)とほぼ同じ仕様のディーゼル小型車(日野・ポンチョ)で、玉川学園在住の漫画家みつはしちかこによるイラストがラッピングされている。かつては三菱ふそう・エアロミディME(一部はCNG車)が使用されていたが、2018年に新車が投入されたことで、最後の1台は武蔵境営業所に転属となった(現在は除籍済)。
北ルートは玉川学園及び金井ヶ丘方面への路線で2005年3月21日に、東ルートは東玉川学園及び成瀬台方面への路線で2007年3月21日に、南ルートは玉川学園7・8丁目方面への路線で2016年2月1日に運行開始した。東ルートの鶯谷 - つつじヶ丘間は都県境上の尾根を走行し、北東側に横浜市青葉区奈良町と接する。この付近は奈良北団地にも程近い。
成田線:成田空港 - センター南駅  - たまプラーザ駅 - 新百合ヶ丘駅(東急バス新羽営業所・京成バス千葉営業所と共同運行)
羽田線:羽田空港 - 新百合ヶ丘駅(京浜急行バス新子安営業所と共同運行)
現在、新型コロナウイルス感染拡大に伴い、成田線は全便運休中である。
羽田線においては、2023年2月28日をもって、東急バス新羽営業所のみ同路線から撤退した。
スクールバス若葉台駅 - 黒川駅 - 桐光学園
桐光学園中学校・高等学校の生徒のみが利用できるスクールバス。専用車で平日の朝・夕、土曜の朝と昼から夕方にかけてのみ運行されている。
鶴12:鶴川駅 → 鶴川二丁目 → 団地南 → 鶴川団地引返場 → 国士舘大学前 → センター前 → 鶴川二丁目 → 鶴川駅(南廻り循環)
神奈中と共同運行の路線だったが、2015年11月4日のダイヤ改正で両社とも廃止された。
柿20:柿生駅南口 - 真福寺 - 下麻生 - 常盤橋 - 神前橋 - こどもの国 - 神前橋 - 中恩田橋 - 成瀬高校前 - 町田ターミナル ← 町田バスセンター
小田急バスで唯一となる町田駅乗り入れ路線だった。柿生発は町田ターミナルが終点で、町田バスセンターから町田ターミナル・原町田三丁目を経由して柿生へ戻る(ターミナル→バスセンター間は回送)。
並行する神奈中バス(町92・町82等)は2009年4月6日以降、町田向けの便は全て町田ターミナル経由町田バスセンター行きとして運行、町田始発便は町田ターミナル始発で町田バスセンターを経由(始発から8:59発までは町田バスセンター始発、ターミナルは経由せず)していたが、柿20はそのままであった。
この路線の乗降方式は、こどもの国を境に柿生駅方面は前乗り前払い、町田方面は中乗り後払いだった。町田からこどもの国以遠に向かう場合は、こどもの国到着時に料金を精算する。
なお、横浜市内有効の乗車証での有効区間は、町田バスセンター~早野間、または柿生駅南口~上和田(横浜市内最終停留所)間のいずれかで、全線乗車は不可だった。
2011年9月1日に廃止、最末期は1日僅か2便だった。
柿25:柿生駅北口 → 下麻生 → 常盤橋 → 鴨志田団地 → 寺家町 → 甲神社入口
柿25:常盤橋 → 鴨志田団地 → 寺家町 → 常盤橋 → 下麻生 → 柿生駅北口
どちらも柿25系統の区間便。甲神社止まりは柿生駅北口から通常の柿25と同じように鴨志田団地・寺家町を経由し、循環区間の終点である甲神社入口で客扱い終了。そこから先は回送となっていた。常盤橋始発は柿生駅北口から回送で走行し、循環区間の最初である常盤橋から客扱いを開始。その先は通常の柿25同一経路鴨志田団地・寺家町を経由し、柿生駅北口まで走行していた。最末期はいずれも1日1~2本となっており、2014年8月31日をもって両便とも廃止となった。
新21:新百合ヶ丘駅 - 山口台中央 - 真福寺 - 裏門坂 - 虹が丘営業所 - もみの木台 - 嶮山スポーツガーデン(現・あざみ野ガーデンズ)
新23系統の区間便。開業当初は全便がこの路線での運行。2012年4月1日のダイヤ改正で小田急バスとしての運行は終了、全便が東急バスの運用となった。
新22:新百合ヶ丘駅 - 山口台中央 - 真福寺 - 大谷
新23系統の区間便扱い。大谷折返場までの路線で、主に中休やラッシュ時のバス待機の際に運行されていた。新百合ヶ丘駅発の始発便は生田営業所が担当していたが、2012年8月1日のダイヤ改正により、町田営業所としての運行は終了した(生田営業所が担当する新百合ヶ丘駅発の始発便のみとなったため)。生田営業所が担当する1便についても、2013年6月2日の登戸営業所移転に伴うダイヤ改正で廃止され、系統廃止となった。
若01:若葉台駅 → 若葉台パークヒルズ → 若葉台四丁目 → 若葉台駅(京王バス南・多摩営業所と共同運行)
若葉台駅バスロータリー完成時に新設された路線の一つで、若葉台北西部にある若葉台パークヒルズを循環する。全区間が武相運賃区域を走るが、元から区間の短い路線であるため前乗り中降りの乗降方式を採用していた。2019年4月1日をもって小田急バスは撤退し、京王バス南(現・京王バス)の単独運行となった。
若02:若葉台駅 - 長峰 - 向陽台 - 城山公園 - 南多摩駅(京王バス南・多摩営業所と共同運行)
2016年6月1日に新設された路線で、稲城駅へは行かずにJR南武線南多摩駅へ向かっていた。こちらも2019年4月1日をもって小田急バスは撤退し、京王バス南(現・京王バス)の単独運行となった。
稲10:稲城駅 - 向陽台六丁目 - 向陽台
向陽台ニュータウンに向かう路線として、1988(昭和63年)年に運行を開始。大多数の便は二度にわたって延伸された(先述)。末期は土休日の早朝の稲城向け2本のみの運行となっていたが、2020年11月16日のダイヤ改正で稲11に置き換えられる形で廃止され、系統廃止となった。
無番:稲城駅 → 坂浜 → 下黒川
稲城駅から鶴川街道を南下し、若葉台駅の下にある下黒川まで向かっていた路線。平日と土曜の片道1便のみの設定で、2013年9月30日をもって廃止された。
深夜急行:新宿駅西口 - 町田バスセンター - 相模大野駅
1989年(平成元年)12月、小田急バス初の深夜急行路線として開設。各営業所に配置されていた観光車を町田営業所に転属させ、運用されていた。開設当初は町田バスセンター止まりだったが、翌年12月に相模大野駅まで延伸された。同時期に開設された神奈川中央交通の深夜急行バス(新宿駅~町田バスセンター)と開設当初から競合状態にあったが、小田急バスは1995年(平成7年)5月31日に深夜急行バスから撤退した。
2006年7月から、稲城市向陽台にあるマンション「アルボの丘」とシャトルバス契約を締結して、平日の朝夕に専用車が同マンションと稲城駅・南多摩駅をそれぞれ往復していたが、現在は南観光交通に移管されている。
2004年7月から約5年間、町田市真光寺にある墓地「いずみ浄苑」とシャトルバス契約を締結して、専用車の三菱ふそう・ローザ(F124号車)が同苑と鶴川駅・若葉台駅をそれぞれ往復していたが、現在は貸切業者の鶴友商行に移管され、同車も移籍している(現在は廃車)。
一般路線車はいすゞ・エルガの割合が高いが、三菱ふそう・エアロスターやハイブリッド車の日野・ブルーリボンシティハイブリッドも在籍している。従来から生田営業所(現在の登戸営業所)とともに、基本的には高出力エンジンの車両が選択されてきたが、近年ではエンジン出力向上により営業所に関係なく同一出力の高性能車が導入され、営業所毎のエンジン出力による振り分けは解消された。
以前は小田急バスで唯一となる中乗り整理券方式路線(稲11・稲12)が存在したため、コミュニティバス専用車を除く一般路線車全車両に整理券発行機が取り付けられていたが、2016年6月に全路線が前乗り中降りに統一された為、既存の整理券発行機は使用停止され、ICカードリーダーは撤去された。また、以降投入の新車には設置されていない。また、かつては一部車両のみ運賃表示機付き案内表示機(LED式)が付いていたが、その後LED式案内表示機を搭載する全車両において案内表示機の下段を区切って運賃を表示していた。現在はレシップ製の液晶表示器に交換され、行先や停留所名などの多言語対応が可能になり、英語、中国語(簡体字)、朝鮮語(ハングル)も表示されるようになった。
2013年10月以降、小田急バスのマスコットキャラクター「きゅんた」の誕生1周年を機に08-F9297号車が「きゅんた」ラッピングバス(ベースカラーは青色)として運行を開始した。
他にも、羽田空港・成田空港リムジンバス用に三菱ふそう・エアロエースと日野・セレガが配置されている。さらに、稲城市コミュニティバス「iバス」用と玉川学園コミュニティバス(玉ちゃんバス)用には、小型車の日野・ポンチョが在籍している。「iバス」用車両には赤色地に独自のイラストが入れられており、市の公式イメージキャラクターである「稲城なしのすけ」があしらわれている。玉ちゃんバス用車両は黄色地に独自のイラストを入れた車両となっている。また、上記のコミュニティバス共通予備車として一般路線塗装の三菱ふそう・エアロミディMEが配置されている。
他にも、桐光学園スクールバス用として、いすゞ・エルガのツーステップ車2台と日野・メルファ1台(貸切登録)が配置されている。
町田営業所時代は多摩ナンバーであったが、新百合ヶ丘営業所開業に伴い順次川崎ナンバーに変更された。