山形線
「山形線」の愛称は、山形新幹線に対する福島駅 - 山形駅間の在来線の愛称としてわかりやすくするため1992年(平成4年)7月1日から使用されている。後に1999年(平成11年)に山形新幹線が新庄駅まで延伸開業した際に山形駅 - 新庄駅間も山形線に指定され、現在に至る。
新幹線直行特急「つばさ」の運行開始に伴い、この区間は従来の狭軌(軌間1,067mm)から、標準軌(軌間1,435mm)に改軌された。このため、山形線の普通列車には標準軌専用の車両が使用され、狭軌である他線(東北本線、仙山線など)や奥羽本線の新庄駅以北に乗り入れることはできず、また他線の列車や貨物列車が山形線に乗り入れることもできない(後述の単線並列区間を除く)。JRの在来線では田沢湖線と共に数少ない標準軌を採用している路線である。
かつて、福島・山形県境の板谷峠には4つのスイッチバック駅(赤岩駅・板谷駅・峠駅・大沢駅)があったが、山形新幹線開業の際に普通列車も従来より高性能の電車に置き換えられ、スイッチバックは廃止された。スイッチバックの遺構は、現在でも各駅に残されている。
2014年春より全区間が大都市近郊区間として新設される「仙台近郊区間」となり、同時に福島駅・山形駅でICカード乗車券「Suica」が利用可能となった。なお、福島・山形を除く山形新幹線停車駅には「新幹線eチケットサービス」および「タッチでGo!新幹線」用の改札機が設置されているが、これは在来線列車用ではない(後者の場合、運賃に特急料金を加えた額が出場時にICカード残額から引き落とされる)。2024年春ごろを目処にかみのやま温泉駅 - 村山駅間の全駅でSuicaが利用可能になる予定である。
719系5000番台(全区間)
701系5500番台(米沢 - 新庄間)
いずれも山形新幹線車両センター所属の電車である。山形線は標準軌であるため、車両も標準軌用に仕様が変更されている。車両運用は719系ワンマン運転対応編成と719系ワンマン運転非対応編成、701系で分かれている。 また東北本線への719系導入から標準軌化までのごく僅かな期間のみ719系0番台が運用されていた。
なお仙山線、左沢線からの乗り入れ車両についてはそれぞれの項を参照。
701系5500番台
719系5000番台
山形線(やまがたせん)は、東日本旅客鉄道(JR東日本)奥羽本線のうち、山形新幹線が走行する福島県福島市の福島駅から山形県新庄市の新庄駅までの、在来線としての愛称、および普通列車の愛称である。