上毛電気鉄道上毛線
平日・土休日とも同じダイヤである。中央前橋駅 - 西桐生駅間の全線運転を基本とし、1時間に朝ラッシュ時は3本、日中から夜にかけては2本(30分間隔)運転されている。始発列車・最終列車などで大胡駅を始発・終着駅とする区間列車がある。全列車が普通列車(各駅停車)である。すべて2両編成で運転されている。
前橋・桐生の両都市間で比較するとJR両毛線より列車本数は多いが、所要時間は倍近くかかり、運賃も割高となる。
上電上毛線:日中毎時2本、所要52分、運賃690円
JR両毛線:日中毎時1本、所要30分、運賃510円
駅間距離も1-2キロ前後でJR両毛線のそれと比べて短く、途中区間における乗車機会を重視している。
また、赤城駅で東武桐生線の特急、普通列車との接続を図り、東武本線鉄道網の一翼を事実上担っている。JR両毛線と競合しない大胡駅と東京の浅草駅との間は、上毛線と東武特急によりおよそ2時間20分で結んでいる。
歴史節で記したように、赤城駅で接続する東武鉄道とかつて直通運転が行われていた。1932年3月18日から東武桐生線太田駅 - 新大間々駅(現・赤城駅) - 中央前橋駅間で快速列車が運行された。上毛線内は新大間々駅、粕川駅、大胡駅、中央前橋駅に停車した。この快速列車は1935年12月1日で廃止されたが、戦後の1953年には臨時夜行急行列車が浅草駅から中央前橋駅まで乗り入れた。1958年には定期列車として急行「じょうもう」が乗り入れたが臨時に格下げされた後、1963年に廃止された(りょうもう#年表も参照)。