西鉄天神大牟田線
平日日中は西鉄福岡(天神)- 筑紫・西鉄小郡・大善寺間で各行先が毎時2本運行される。朝・夕は西鉄福岡(天神)- 西鉄二日市・西鉄柳川間の列車も運行される。太宰府線直通列車も西鉄福岡(天神)→太宰府間・太宰府 → 筑紫・西鉄小郡間で運行されている。また、西鉄久留米以南においては甘木線直通列車が大牟田・西鉄柳川・西鉄久留米 - 甘木間でワンマン2両編成で運行されている。甘木 - 大牟田系統はダイヤ上、殆どの列車が西鉄柳川で15 - 22分程度の長時間停車を行う(その間に特急・急行との緩急接続も行われる)。
土日祝日の日中は西鉄福岡(天神)- 西鉄二日市・筑紫・大善寺間の運行となる。普通電車は西鉄福岡(天神)駅を10分間隔で発車しており、間に特急大牟田行きまたは急行小郡行き・花畑行きが発車する。
なお、大橋・西鉄二日市など待避線を持つ一部の駅で終日緩急接続が行われている。なお、朝・夕ラッシュ時は変則的であり、春日原駅など、日中は緩急接続を行わない駅での接続や、朝の一部の上り列車で、普通列車が2本の急行列車に追い越されるなど、日中には見られない状況が起こる。
早朝、朝夕ラッシュ時、夜間、深夜には西鉄柳川駅発着の列車もある。早朝には筑紫駅始発の下り列車もあるほか、平日の早朝に下りのみ全線通しの列車が1本ある。これは柳川車両基地で検査を行う車両の送り込みも兼ねている。また、案内表示上の行き先より手前の筑紫・西鉄久留米・花畑・西鉄柳川の各駅で「車両取替え」と称した車両交換を行い、同一ホームで乗り換えとなる列車がある。目的はラッシュ時の多両編成からデータイムの4両編成への切り替えまたは車両運行上の安全の都合である。
西鉄小郡発着の列車は、筑紫 - 西鉄小郡間は各駅に停車する。また、西鉄福岡(天神)発筑紫ゆきは、途中西鉄二日市駅以南で、同様に各駅に停車する。上りは筑紫駅を出発する時点から急行として運転される。また、試験場前駅や津福駅などから発車する列車の一部は、筑紫以北(西鉄福岡(天神)駅方面)より急行運転を開始することもある。西鉄久留米以南に向かう列車も、平日の夕方に2本ある津福行き急行が西鉄久留米以南で各駅停車へ種別変更する。なお「花畑ゆき急行」はこのパターンに該当しない。
当線にいわゆる「区間急行」等の種別はないため、種別変更をする際は、方向幕の表示を急行から普通、普通から急行へと変更する。また、太宰府線直通の「急行 太宰府ゆき」は太宰府線では各駅に停車するが、方向幕は「急行」表示のままである。
2017年8月26日のダイヤ改正より、朝の上りの急行のうち、1本(平日と土日祝日では時刻が異なる)が西鉄久留米駅で特急と緩急接続を行い、ほかに平日の1本が西鉄小郡駅で特急を待避するようになった。普通列車となる区間を除くと急行の特急待避は西鉄初のことである。2021年3月13日のダイヤ改正より特急とともに急行の運行形態も大幅に変更され、現行のダイヤとなった。
西鉄の前身の九州鉄道は1924年4月24日、インターアーバンとして成功させていた阪急電鉄神戸本線に倣い、「汽車より早い急行」を宣伝広告とした福岡(現、西鉄福岡(天神)) - 久留米間を55分で結ぶ急行を16分毎に走らせた。
天神大牟田線の最速種別である。特急料金は不要。原則全列車が西鉄福岡(天神) - 大牟田間で運転され、平日朝夕および土日祝日終日に30分間隔で運転される。なお、朝のラッシュ時に上り西鉄福岡(天神)行きは、輸送力が低下するため運行されない。また、以前は平日日中にも運転されていたが、2021年3月13日のダイヤ改正より運行がなくなり、代替として西鉄福岡(天神) - 大牟田間に急行が運転されるようになった。
停車駅は、西鉄福岡(天神)駅・薬院駅・大橋駅・西鉄二日市駅・西鉄久留米駅・花畑駅・大善寺駅・西鉄柳川駅・新栄町駅・大牟田駅である。
2008年3月22日のダイヤ改正で最高速度が100km/hから110km/hに引き上げられ、西鉄福岡(天神) - 西鉄久留米間最速28分、西鉄福岡(天神) - 大牟田間最速58分に短縮したが、2017年8月26日のダイヤ改正より大橋駅に停車するようになったため、現行ダイヤでは西鉄福岡(天神) - 西鉄久留米間では下り最速30分、上り29分、西鉄福岡(天神) - 大牟田間では最速下り62分、上り60分となっている。
2017年(平成29年) 2月1日 全駅に駅ナンバリングを導入。 8月26日 大橋駅が全列車停車駅となる。
2018年(平成30年)5月15日 上り普通列車が扉が完全に閉まらない状態で白木原駅を発車、そのまま雑餉隈駅まで運行する重大インシデントが発生。負傷者はいなかった。
2019年(平成31年) 2月28日 西鉄福岡(天神)駅でホームドアの実証実験を開始。 3月23日 観光列車「THE RAIL KITCHEN CHIKUGO」運行開始。
2020年(令和2年)9月10日 JR九州の「A列車で行こう」と西鉄の「THE RAIL KITCHEN CHIKUGO」が初のコラボ。大牟田駅がJRと西鉄の共同使用駅であることを活用し、両列車を片道ずつ利用し大牟田市内にある「石炭産業科学館」や「宮原坑」などの石炭産業を見学するツアーを実施。
2021年(令和3年)4月1日 駅集中管理システムを導入。西鉄柳川駅および実施済の矢加部、徳益駅を除く三潴 - 西鉄銀水間の各駅を終日無人化。
2022年(令和4年) 4月1日 駅集中管理システムの範囲を桜台 - 安武間まで拡大(但し、途中の筑紫駅、三国が丘駅、西鉄小郡駅、端間駅、宮の陣駅、西鉄久留米駅、花畑駅、大善寺駅は除く。また、一部駅は一定時間駅員を固定配置)。 8月28日 雑餉隈 - 下大利間高架化。
2024年(令和6年) 3月 - 雑餉隈駅 - 春日原駅間に新駅「桜並木駅」を開業する予定。試験場前駅の駅名称を「聖マリア病院前駅」に改称予定。
沿線各都市では天神大牟田線の主要各駅を中心として街が形成されてきた。
西鉄久留米駅では駅ビルを核に商業エリアの整備が進められ、大牟田でも三井グループの協力を得て、新栄町駅前一帯で西鉄による再開発が行われた。
一方、少子高齢化や郊外化は大きな課題となっており、鉄道沿線の活性化に向けた専門部署(まちづくり推進室)で自治体関係者との人材交流も加えて天神大牟田線沿線の将来像を模索している。
なお、当路線が有する高速運転・高頻度ダイヤなどを背景とした沿線事業の拡大は、鉄道事業以外の関連事業(主に不動産賃貸業と流通業)の事業収益拡大に大きく貢献している。