天竜浜名湖鉄道天竜浜名湖線
定期列車は全て各駅に停車する普通列車で、ワンマン運転が行われている。単線かつローカル線であるために、完全な等間隔運行ではないが、昼間はほぼ1時間に1本の割合で列車が運行されている。全線を通して運転される列車のほか、天竜二俣駅発着列車、朝夕には掛川駅 - 遠州森駅間、掛川駅 - 西鹿島駅間、天竜二俣駅 - 宮口駅間、金指駅 - 新所原駅間、夜間には掛川駅発金指駅および西鹿島駅発天竜二俣駅行きの区間運転列車が設定されている。
かつては快速列車の設定もあり1996年3月16日改正で2往復が新設されたが、1往復への減便を経て2000年3月26日改正で廃止された。以後、定期ダイヤにおける快速列車の設定はなく、後述する臨時列車などで運行されるに留まっている。
国鉄二俣線時代はキハ20形気動車1両または2両編成でおおむね2時間に1本の割合の運転であった。また一部の列車は東海道本線に乗り入れ豊橋駅までの直通運転を実施しており、新所原駅の西側にかつて二俣線の下り列車が立体交差で東海道本線に合流するための跨線橋があったが、第三セクター鉄道転換後は東海道本線への直通列車はなく、跨線橋も撤去されている。
なお、全線の線路検測を実施する際は、東海道本線の静岡県内区間を運営するJR東海の軌道試験車キヤ95が乗り入れる。
前記の通り、天浜線(二俣線)が建設された当時、東海道本線は海岸線近くを走り、天竜川や浜名湖の鉄橋が攻撃されることも想定されたため、迂回路として海岸から距離のある現在のルートが選定された。その迂回路としての役割を実際に果たしたこともある。
1944年(昭和19年)12月に東南海地震で東海道本線が大きな被害を受けた際に、復旧するまで列車が当線を通った。
1945年(昭和20年)7月24日に東海道本線が空襲によって不通となった際に、列車3本が当線に迂回した。
1945年(昭和20年)7月30日に浜松駅周辺が浜松空襲と同時に行われた艦砲射撃で不通となった際に、軍用列車や本線列車5本が当線に迂回した。
元来は、掛川駅から遠江二俣、三河大野を経て岐阜県東濃地方の大井(現在の恵那)に至る鉄道(改正鉄道敷設法別表第63号)「遠美線」として計画されたが、軍事上の要請から、浜名湖付近で海岸部を通る東海道本線が敵軍の攻撃により不通になった際のバイパスとするため、遠江二俣と新所原(法律の条文上は豊橋)の間を改正鉄道敷設法別表に第63号ノ2として1933年(昭和8年)に追加した上で建設された。また、天竜二俣付近では、1929年(昭和4年) - 1935年(昭和10年)に存在した光明電気鉄道線の廃線跡を転用して建設を行っている。当初、東線・西線として部分開通し、その後全線開通となる。部分開通の時には、1150形、C10形蒸気機関車が入線していたが、全通時には8620形になり、1960年(昭和35年)頃に全機C58形に置き変わっている。
1935年(昭和10年)4月17日 - 二俣線 掛川駅 - 遠江森駅間(12.9 km)開業。遠江桜木駅(現在の桜木駅)、原谷駅、遠江森駅(現在の遠州森駅)開業。
1936年(昭和11年)12月1日 - 二俣西線 新所原駅 - 三ヶ日駅間(12.1 km)開業。知波田駅、尾奈駅、三ヶ日駅開業。二俣線を二俣東線に改称。
1938年(昭和13年)4月1日 - 二俣西線 三ヶ日駅 - 金指駅間(13.8 km)延伸開業。都筑駅、佐久米駅(現在の浜名湖佐久米駅)、西気賀駅、気賀駅、金指駅開業。
1940年(昭和15年)6月1日 - 遠江森駅 - 金指駅間(29.
天竜浜名湖線の近年の輸送実績を下表に記す。輸送量は減少している。 表中、輸送人員の単位は万人。輸送人員は年度での値。表中、最高値を赤色で、最高値を記録した年度以降の最低値を青色で、1987年(昭和62年)以降の最高値を記録した年度以前の最低値を緑色で囲んで表記している。