西武秩父線
西武秩父駅構内に設けられた秩父鉄道との連絡線を経由し、秩父本線の長瀞駅・三峰口駅まで直通運転を行っている。長瀞行きと三峰口行きを併結して運転する列車は、連絡線の配線の関係で西武秩父駅の一つ手前の横瀬駅で分割されて続行運転となり、長瀞行きは西武秩父駅に入らず直接秩父鉄道御花畑駅へ乗り入れ、三峰口行きは西武秩父駅で向きを変えて秩父鉄道に乗り入れるという特殊な運行形態をとる(秩父鉄道との乗務員交代は御花畑駅・西武秩父駅でそれぞれ行われる)。現行ダイヤでは土曜・休日に各駅停車として、飯能駅発長瀞行き・三峰口駅行きが1本、横瀬駅発長瀞駅行きが1本運行されている。
運賃計算上、西武秩父駅・御花畑駅は同一駅として扱われており、例として西武秩父駅まで有効な西武鉄道の乗車券・定期券を所持していれば、御花畑駅でも下車が可能である。
2020年3月8日までは池袋駅から秩父鉄道へ直通する快速急行(復路は急行)が2往復運行されていた。