豊肥本線
肥後大津駅にほど近い位置に立地する熊本空港(阿蘇くまもと空港)について、豊肥本線から分岐して空港までの路線(空港連絡鉄道)を敷設する構想がある。
元々は2004年に検討が始まったが、総事業費が286億円と試算され、採算が見込めないとの予測がなされたこともあり、一旦は構想を凍結した上で、熊本県と空港振興・環境整備支援機構が運行費を拠出する無料シャトルタクシー(空港ライナー)を肥後大津駅との間で運行することとなった。その後、熊本空港の利用者増やリムジンバスの定時性の問題からアクセス鉄道構想を再検討、「豊肥本線からの分岐」「モノレールの新設」「熊本市電の延伸」の3案が比較検討され、2018年12月5日に行われた熊本県議会一般質問において、熊本県知事の蒲島郁夫が「豊肥本線三里木駅から熊本空港に至る路線の新設」を検討することを明らかにした。具体的には、三里木駅から熊本県民総合運動公園付近を経由して熊本空港に至る約10kmのルートが想定されており、県が中心となって設ける第三セクターが鉄道施設を整備する。JR九州社長の青柳俊彦も、2019年1月25日の定例記者会見で、熊本県と協議を進めていることを認めており、その場合は豊肥本線の複線化も検討する必要があるとの認識を示している。
電車 415系 - 平日朝ラッシュ時の八代駅発光の森駅行きと光の森駅発熊本駅行きの1往復に使用された。高架化工事で鹿児島本線と豊肥本線の相互乗り入れが縮小したため、運用終了。 485系 - 一部電化前の特急「有明」に使用された。 783系 - 電化前・電化後の特急「有明」に使用された。 787系 - 電化後の特急「有明」に使用された。ただし豊肥本線内のホーム有効長が6両分しかない関係上、7両の「リレーつばめ」編成は充当されなかった。
気動車 キハ52形 キハ58系・キハ65形 - 急行「火の山」や普通列車で使用された。 キハ31形 キハ55系
客車 50系 スハフ12形 - 485系・783系「有明」の控車兼電源車として使用。
貨車 ヨ8000形貨車 - 485系・783系「有明」の控車兼電源車として使用。
機関車 9600形蒸気機関車 8620形蒸気機関車 C58形蒸気機関車 1973年(昭和48年)3月27日限りで蒸気機関車運転は終了した。 DE10形ディーゼル機関車 - 485系・783系「有明」や「ディーゼルあそBOY」の牽引、「SLあそBOY」の補機に使用。
DE10 1755に牽引される特急「有明」
立野駅 - 赤水駅間を走行するキハ58・65形急行「火の山」
2020年8月8日の全線運転再開時点のダイヤでは、別府駅 - 熊本駅間に特急として、毎日運転の「九州横断特急」1往復に加え、おおむね金・土・日・祝日や長期休暇期間には「あそぼーい!」、それ以外の期間には同一時刻で「九州横断特急」が1往復運行される。また、全線運転再開にあわせて、宮地駅 - 熊本駅間には特急「あそ」が3往復設定された(うち2往復は土休日など多客期に運転)。2022年9月23日から宮地駅 - 熊本駅間で特急「かわせみ やませみ」が1往復設定された(土休日を中心に運転)。「あそぼーい!」は観光特急仕様のキハ183系1000番台で運行される。「九州横断特急」と「あそ」にはキハ185系が、「かわせみ やませみ」には専用のキハ47形が使用され、運転台に「ワンマン」と表示してワンマン運転が行われる。