旧山線
この区間は山岳地で資材搬入も困難なことから軍事速成線としての軽便鉄道と資材運搬線が先に建設されることになり、それらを用いて日本から持ち込まれた資材が搬入された。 軽便鉄道は9kgレール、軌間495mmの複線で、内社川と大安渓北岸までの支線があった。資材運搬線は本線と同じ軌間1,067mm。
1903年9月 - 苗栗~三叉河(現・三義駅)間が開通。
1904年5月17日 - 三叉河~伯公坑間の資材運搬線開業
1905年5月15日 - 軍事速成線(軽便鉄道)三叉河~後里庄(現・后里駅)~葫蘆墩(現・豊原駅)間開通、同日に開業した蕃仔田 (現・隆田駅)~葫蘆墩間の縦貫線と連絡開始。
1908年 2月20日 - 三叉河~後里庄間開通に伴い軽便鉄道の後里庄以北廃止、後里庄停車場を現在地に移転。 4月20日 - 後里庄~葫蘆墩間が開通し、縦貫線が全通。軽便鉄道の後里庄以南撤去。
1979年 - 台中線(山線)の全線電化工事完了。