西武池袋線
所沢駅を出ると車窓右側に2本の引き上げ線を見ながら緩い坂を上り、右へ大きく曲がり、すぐに新宿線を跨いで、さらに急カーブは続く。この辺りのカントはきついため、列車は大きく傾く。カーブが終わると次の西所沢駅までは直線が続く。この辺りは住宅街である。しばらくすると、1本の引き上げ線が見える。そこから狭山線との分岐が始まり、複雑な分岐器が連続し、4本の線路となる。そのため、この区間はあたかも線路別複々線のように見える。その後埼玉県道55号所沢武蔵村山立川線の踏切(所沢10号踏切)を越えると、狭山線との分岐駅・西所沢駅に着く。
同駅は3面4線構造となっており、島式ホーム1面2線を相対式ホーム2面2線で挟んだ形となっているが、駅の構造上、同駅で各駅停車が待避をすることはない。なお、狭山線のホームはカーブしている。
西所沢駅を出ると、狭山線はすぐに南方へ分岐する。その後、非常に緩いS字カーブを描きながら国道463号線・東川を越える。沿線には六所神社や住宅街、畑が広がる。S字カーブが終わると、上新井の大踏切(西所沢6号踏切)を越える。その後直線を走りながら、上新井跨道橋で上新井新道を跨ぐ。上新井新道は、近年開通した西武新宿線の新所沢駅から国道463号所沢入間バイパス(小手指バイパス)につながる新所沢駅前通り線である。その後ほどなく小手指駅に到着する。同駅は島式ホーム2面4線構造をしており、同駅折り返し列車は多数設定されている。