鹿児島本線
門司港駅 - 荒尾駅間は北九州市・福岡市・久留米市・大牟田市・荒尾市の都市間輸送を担っていることもあり、快速・区間快速なども運行され、赤間駅・二日市駅などでは快速系統と普通列車の緩急接続が行われている。
門司駅 - 小倉駅間には関門トンネルを通り山陽本線下関駅 - 門司駅間との間を直通する普通列車が1時間あたり2本程度運行されている。このうち一部の列車は鹿児島本線の博多方面や日豊本線との間を直通する。門司駅 - 下関駅間は直流電化であるため、下関駅発着の列車に関しては必ず交直両用の415系で運転される。国鉄時代は下関方面への直通列車の方が多かったが、JR発足後は交流専用の811系・813系の大量投入が進み、門司港駅発着列車が増加傾向にある。2022年9月23日のダイヤ改正で下関駅発着の列車の大半が小倉駅(一部は門司駅)始発・終着となったことで、小倉駅以西の鹿児島本線から下関駅発着の列車の設定が消滅した。
黒崎駅 - 折尾駅間では1893年(明治26年)に設置された短絡線に由来する貨物線を経由しての筑豊方面との直通運転も可能で、1991年(平成3年)からは、吉塚駅 - 博多駅間の三線化により篠栗線の全列車が博多駅に乗り入れできるようになったため、門司港駅 - 折尾駅間には福北ゆたか線として筑豊本線に直通し、さらに篠栗線を経て博多駅まで直通する列車もある。
門司港駅 - 鳥栖駅間での両数は日中は普通・快速ともに1編成単独の3両編成(813系・817系3000番台)や4両編成(415系・811系)での運転もあるが、2編成を連結した6・7・8両編成での運転が多い。
廃止時点では京都駅 - 長崎駅間) きりしま(寝台特急):京都駅 - 〈門司駅 - 西鹿児島駅〉間(廃止時点では新大阪駅 - 西鹿児島駅間) 月光:新大阪駅 - 〈門司駅 - 博多駅〉間(1972年まで)
岡山駅発着 月光:岡山駅 - 〈門司駅 - 西鹿児島駅〉間(1972年から)
九州内のみ運転 オランダ村特急:〈門司港駅 - 鳥栖駅〉- 佐世保駅間 有明:〈門司港駅・小倉駅・吉塚駅・博多駅 - 長洲駅・熊本駅・水俣駅・西鹿児島駅〉・水前寺駅・武蔵塚駅・光の森駅・肥後大津駅間(廃止時点では博多駅 - 大牟田駅間) ドリームつばめ:〈博多駅 - 西鹿児島駅〉間 リレーつばめ:〈門司港駅・小倉駅・博多駅 - 熊本駅・新八代駅〉間 ドリームにちりん:〈博多駅 - 小倉駅〉- 南宮崎駅・宮崎空港駅間 にちりん:(下関駅・)〈門司港駅・門司駅・博多駅 - 小倉駅〉- 大分駅・南宮崎駅・〈鹿児島駅 - 西鹿児島駅〉(下関駅発着は1986年 - 1992年、西鹿児島駅発着は1968年 - 1995年、門司港駅発着は1988年 - 1997年、博多駅発着は1968年 - 2001年) くまがわ:〈熊本駅 - 八代駅〉- 人吉駅間 川内エクスプレス:〈川内駅 - 鹿児島中央駅〉間 ゆふいんの森:〈小倉駅 - 博多駅〉 - 大分駅 ・久大本線 由布院駅間 (2017年7月15日 - 2018年7月12日)。 かわせみ やませみ:〈門司港駅 - 博多駅〉間、〈熊本駅 - 八代駅〉 - 人吉駅間(2022年9月23日から豊肥本線熊本駅 - 宮地駅間での運転に変更) いさぶろう・しんぺい:〈熊本駅 - 八代駅〉 - 吉松駅間
八代駅 - (貨)球磨川駅(1.3km) 1945年6月10日廃止
鹿児島駅 - (貨)鹿児島港駅(1.9km) 1984年2月1日廃止
3月22日:長洲駅 - 大野下駅間が複線化。 4月16日:木場茶屋駅 - 堅山信号場間が複線化。堅山信号場が廃止。 5月23日:倉谷信号場 - 津奈木駅間が複線化。倉谷信号場が廃止。 8月20日:松橋駅 - 小川駅間が複線化。 8月28日:上熊本駅 - 熊本駅間が複線化。 9月14日:西里駅 - 上熊本駅間が複線化。 9月19日:津奈木駅 - 水俣駅間に初野信号場が開設。 9月23日:門司港駅 - 米ノ津駅間が自動信号化。 9月27日:上伊集院駅 - 広木信号場間が複線化。 9月28日:植木駅 - 西里駅間が複線化により久留米駅 - 熊本駅 - 川尻駅間の複線化工事完工。 9月30日:熊本駅 - 川尻駅間が電化。
1969年(昭和44年) 4月10日:八代駅 - 袋駅間に列車集中制御装置 (CTC) 導入。 9月27日:広木信号場 - 西鹿児島間が複線化。広木信号場が廃止。 10月1日:浜小倉駅(貨物)が開業。 10月7日:東市来駅 - 茂頭信号場間が複線化。
1970年(昭和45年) 3月25日:川尻駅 - 浜戸川信号場間が複線化。浜戸川信号場が廃止。 4月1日:米ノ津駅 - 東市来駅間が CTC 化。 5月28日:小川駅 - 有佐駅間が複線化。 7月1日:新中原駅(現在の九州工大前駅)が開業。 7月7日:有佐駅 - 千丁駅間が複線化。 7月10日:茂頭信号場 - 伊集院駅間が複線化。茂頭信号場が廃止。 7月22日:千丁駅 - 八代駅間が複線化。 9月1日:川尻駅 - 鹿児島駅間が電化。