しなの鉄道線
1888年(明治21年) 8月15日 - 官設鉄道として上田 - 篠ノ井( - 長野)間が開業。 12月1日 - 軽井沢 - 上田間が開業。
1896年(明治29年)1月20日 - 田中 - 上田間に大屋駅開業。
1909年(明治42年) 6月25日 - 軽井沢 - 御代田間に追分仮乗降場(現在の信濃追分駅)開業。 10月12日 - 名称制定。高崎 - 新潟間を信越線とする。
1910年(明治43年)7月15日 - 軽井沢 - 追分間に沓掛駅(現在の中軽井沢駅)開業。
1912年(明治45年)2月11日 - 坂城 - 屋代間に戸倉駅開業。
1914年(大正3年)6月1日 - 信越本線に改称。
1920年(大正9年)6月1日 - 上田 - 坂城間に北塩尻駅(現在の西上田駅)開業。
1921年(大正10年)10月10日 - 御代田 - 小諸間に平原信号所開設。
1923年(大正12年)10月1日 - 追分仮乗降場を格上げして信濃追分駅開業、小諸 - 田中間に滋野駅開業。
1952年(昭和27年)1月10日 - 平原信号場を格上げして平原駅開業。
1956年(昭和31年)4月10日 - 沓掛駅を中軽井沢駅に、北塩尻駅を西上田駅に改称。
1963年(昭和38年)6月21日 - 軽井沢 - 篠ノ井( - 長野)間が電化。
1967年(昭和42年)7月18日 - 軽井沢 - 中軽井沢間が複線化。
169系 開業時より運用。当初は快速「しなのサンライズ号」「しなのサンセット号」を中心に使用されていたが、保安装置の問題で2011年から本路線内の普通列車限定運用となっていた。2013年4月29日に運行を終了。坂城駅にてS51編成が静態保存されている。
115系(JR東日本長野総合車両センター所属) 開業時から篠ノ井 - 小諸間で運用されていた。2015年3月13日をもってしなの鉄道線での運行を終了した。
183系・189系(JR東日本長野総合車両センター所属) 169系に代わり、2011年から快速「しなのサンライズ号」「しなのサンセット号」および間合いの普通列車として篠ノ井 - 小諸間で使用されていた。2015年3月13日に運行を終了。
169系(2013年4月)
坂城駅にて保存されている169系S51編成(2022年5月)
JR東日本115系(2011年9月 上田駅)
JR東日本189系(2018年10月 戸倉駅 - 坂城駅間)
無愛称の快速列車は、2021年(令和3年)3月13日改正時点で軽井沢駅発着が下り2本・上り1本、小諸駅行きが上り1本、上田駅発着が1往復(土曜・休日運休)設定され、いずれも長野駅発着で運転されている。停車駅は#駅一覧を参照。快速列車のうち軽井沢駅行きと上田駅行きの上り各1本は、前述の普通列車と同様に北しなの線妙高高原駅から直通運転を行う。2023年3月18日のダイヤ改正で長野駅発上田駅行き快速(土曜・休日運休)を除いて全て各駅停車に変更された。
これとは別に、いわゆる通勤ライナー的性格の列車として小諸駅 - 長野駅間で途中上田駅のみ停車する「しなのサンライズ号」が1本、夕方以降に「しなのサンセット号」が上田駅発長野駅行きで1本、長野駅発上田駅行きで2本(いずれも土曜・休日は運休)運転されている。これはかつて乗車整理券制を採用していたがJR東日本183系・189系での運行終了とともに廃止された。2020年7月のSR1系への置き換え時に座席指定制となった。
2014年(平成26年)7月11日からは土曜・休日を中心に観光列車「ろくもん」が軽井沢駅 - 長野駅間で運転を開始したほか、2020年(令和2年)3月14日から土曜・休日に軽井沢駅 - 妙高高原駅間で「軽井沢リゾート号」が1往復運転されている(同年7月4日より軽井沢駅 - 長野駅間でさらにもう1往復運転されていたが、2023年3月18日のダイヤ改正で運行を終了した)。
しなの鉄道としては自動改札機は未導入だが、乗り入れ先であるJR東日本が篠ノ井駅と長野駅に導入しているため、乗車券は磁気券で発行される。