北本線
ウタラディットより先はナーン川本流域からその支流であるヨム川流域、ピン川の支流であるワン川流域、そしてピン川本流域へと、急勾配で峠を越えながら主要河川と交わるように東西に結ぶ。
タイ中部から北部にかけて中核都市を結び、終点のチェンマイがタイ北部を代表する国際観光都市でもあることから、タイ国鉄では最も主要な幹線として位置づけられている。バンコク-チェンマイ間を結ぶ寝台特急「ウトラーウィティー号(タイ語版)」 をはじめ、複数の優等列車が運行している。また豪華ツアー列車のイースタン&オリエンタル・エクスプレスがタイ国内を走行する際はフアランポーン駅に乗り入れ、時にはチェンマイまで走行する姿がみられる。
他に特筆すべき列車として、2015年6月頃まで第13,14寝台特急列車が、西日本旅客鉄道(JR西日本)より譲渡された24系客車列車で運用されていた。現在では同列車は在来客車での運転となっているが、運用上の都合等により24系客車譲渡車が連結されることがしばしばある。なお、同客車は2023年現在は定期運用を持たず、臨時列車やタイ国鉄やタイ国政府観光庁が主催する団体ツアー列車等に使用される。
信号設備面をみても、非自動信号が主流を占めるタイ国鉄の中では近代化が進んでいる。詳細は後述。