士幌線
廃止後は、十勝バス・北海道拓殖バス(帯広 - 糠平間)、上士幌タクシー(糠平 - 十勝三股間)が運行する代替バスに転換された。2022年(令和4年)現在、帯広バスターミナル - 上士幌郵便局前間は上下16往復(学休日は上り15本、下り14本。休日は上下10往復)、上士幌郵便局前 - ぬかびら源泉郷スキー場前は上下4往復が運転されている。なお、帯広 - 音更間には、従来より十勝バス・北海道拓殖バスともに多数の区間便を走らせており、2022年(令和4年)時点でも両社合わせて15分に1本程度(休日は1時間に3本程度)の割合で運行されている。
2003年(平成15年)に糠平 - 十勝三股間の上士幌タクシーによる代替バスが乗客が少ないため廃止された。末期は十勝三股側から往復する1日1往復のダイヤとなり、旅行者の利用はきわめて困難であった。末期の一般利用は年間40人にも満たない状態で、中型タクシーの「バス」であっても全く採算が取れないものであったという。同年からは帯広 - 旭川間の都市間バス「ノースライナーみくに号」(道北バス・北海道拓殖バス・十勝バス)が糠平や十勝三股で乗降扱いを行って代替措置としている。2往復が設定されていたが、2010年(平成22年)7月より1往復に削減されている。
1987年(昭和62年)の全線廃止においては、帯広 - 糠平間の線路等はほどなく撤去されたが、糠平 - 十勝三股間においては部分運休から9年の歳月を経て線路が草木に埋もれ、2本のレールの間から木が生えるという状況や、多数存在しているアーチ橋の劣化等といった物理的要因が重なり、全線廃止後も同糠平 - 十勝三股間に限ってはほとんどの施設を放置するしかなかった。
帯広 - 上士幌間は、軽便鉄道法により建設された区間で、1925年(大正14年)から翌年にかけて開通した。上士幌以北は、改正鉄道敷設法別表第141号に規定する「十勝國上士幌ヨリ石狩國「ルベシベ」ニ至ル鐡道」として建設され、1939年(昭和14年)に十勝三股までが開通した。上士幌 - 十勝三股間の総工費は194万円かかった。なお、石狩国ルベシベ(留辺志部)とは、現在の石北本線上川駅のことであり、このルートは現在の国道273号に相当する。
1953年(昭和28年)7月、電源開発が糠平ダムを着工し、旧糠平駅が人造湖の糠平湖に沈むことになったため、1955年(昭和30年)8月1日、清水谷 - 幌加間のルート変更が行われた。新線は糠平湖の南岸から西岸を迂回したため、同区間は2.3km長くなったが、ルート変更後の新しい糠平駅は糠平温泉の近くになった。糠平ダムは1956年(昭和31年)6月に竣工した。糠平湖の中にはタウシュベツ川橋梁があり、季節や水量によって出現や水没を繰り返している。
糠平以北は最大25‰という急勾配であるため、何らかの拍子で勾配の下りに向かって貨車が暴走する事故が幾度か発生している。