小海線
八ヶ岳東麓の野辺山高原から千曲川の上流に沿って佐久盆地(佐久平)までを走る高原鉄道である。甲斐小泉駅 - 海尻駅間は標高1,000 mを超える高所を走っており、清里駅 - 野辺山駅間には標高1,375 mと日本全国のJR線で最も標高が高いJR鉄道最高地点がある。また、野辺山駅は標高1,345 mのJR線最高駅であるほか、甲斐小泉駅から松原湖駅までの9駅が、JRの標高の高い駅ベスト9に入っている。このことから、JR東日本は、2017年から高い(ハイ)場所の線路(レール)という意味で名付けた観光列車「HIGH RAIL 1375」を運行しているほか、この観光列車にちなみ志望校に「入れ〜る」として、2019年からは2 - 3月の受験シーズンに中込駅などに合格を祈願する「ハイレール神社」を設けている。日本の中央高地でも奥まった内陸部にあり、海瀬駅は日本で最も海岸線から遠い鉄道駅である。
1995年(平成7年)10月12日:岩村田駅 - 中佐都駅間が高架化。
1997年(平成9年)10月1日:佐久平駅が開業(この日に開業した長野新幹線との接続駅)。
2007年(平成19年)7月31日:営業用車両としては世界初のハイブリッド気動車 キハE200形が投入。
2014年(平成26年)4月1日:小淵沢駅 - 野辺山駅間が東京近郊区間に編入。小淵沢駅・清里駅・野辺山駅でICカード乗車券「Suica」サービス開始。
2017年(平成29年) 6月4日:「HIGH RAIL 1375」運転開始に向けて各駅の駅名標を「星空と八ヶ岳」をイメージしたものに変更。 7月1日:キハ100形・110形を改造した観光列車「HIGH RAIL 1375」の運転を開始。
2019年(令和元年)10月:令和元年東日本台風(台風19号)の影響により12日から31日まで一部区間が運転見合わせとなり、高校生専用の列車代行バスを運行。
2020年(令和2年)10月12日:ATACSを応用した地方交通線向け列車制御システム(無線式列車制御システム)を導入。これに伴い、臼田・八千穂・佐久海ノ口・甲斐小泉の各駅の交換施設の運用を終了。
小諸駅:布引電気鉄道 - 1936年10月30日免許取消
1932年(昭和7年)12月27日:小海線 小海駅 - 佐久海ノ口駅間(8.9km)が開業。松原湖駅、海尻駅、佐久海ノ口駅が開業。
1933年(昭和8年)7月27日:小海南線開業に伴い、小海北線に改称。
1934年(昭和9年)9月1日:佐久鉄道線 小諸駅 - 小海駅間を買収・国有化して小海北線に編入。停留場が駅に変更。機関車8両、ガソリン動車8両、客車17両、貨車59両を引き継ぐ。
1935年(昭和10年)1月16日:佐久海ノ口駅 - 信濃川上駅間(7.9km)が延伸開業。佐久広瀬駅と信濃川上駅が開業。