米坂線
全列車が坂町駅で接続する羽越本線の新津駅にある新津運輸区所属の気動車2両または1両編成で運行されており、米沢駅 - 今泉駅間の朝夕の一部を除く全列車でワンマン運転が行われている。国鉄時代からキハ40・47・48形、キハ52形、キハ58系が使用されていた。これらの気動車での運用の際は、駆動用機関が2基搭載されたキハ58形もしくはキハ52形が編成中に1両以上組み込まれていたため、キハ40・47・48形やキハ28形のみでの運用は原則行われなかった。2008年(平成20年)11月1日よりキハE120形・キハ110系も使用されるようになり、2009年3月14日のダイヤ改正で全列車がキハE120形・キハ110系に統一された。
2020年(令和2年)3月14日のダイヤ改正でGV-E400系が導入され、キハE120形は転属に伴って当線での運用から撤退し、使用車両がキハ110系・GV-E400系に統一された。
1972年(昭和47年)の無煙化前には、蒸気機関車として9600形や、戦前にはC56形が使用されていたこともある。
各年度の区間別の平均通過人員、旅客運輸収入は以下の通り。
1987年(昭和62年)4月1日 国鉄分割民営化により東日本旅客鉄道が承継、米沢 - 坂町の貨物営業を廃止。
1991年(平成3年)8月27日 急行「べにばな」を山形新幹線工事の進捗に伴い、米沢 - 新潟間の快速列車に格下げ。
1994年(平成6年)12月8日 運行区間の一部廃止等により、米沢 - 小国間は8往復から6往復に減便。米沢 - 坂町間は6往復から5往復、米沢 - 小国間は2往復から1往復に変更。
1995年(平成7年)12月1日 玉川口・花立の両駅を廃止(JR東日本管内の廃駅は特定地方交通線の第三セクターへの転換をのぞけば1987年4月の同社発足以来初めて)。
2001年(平成13年)12月1日 快速「べにばな4号」を廃止、米沢 - 坂町 - 新津(水原経由)間の普通列車に格下げ。
2002年(平成14年)12月1日 土休日ダイヤの導入。
2004年(平成16年) 7月14日 新潟・福島豪雨により、小国 - 坂町の築堤法面崩落発生、終日運転見合せ。翌15日仮復旧作業終了し運転再開。 7月17日 豪雨の影響により羽前椿 - 手ノ子にて土砂崩れなどが発生、今泉 - 坂町で運転見合わせ。翌18日に天候が徐々に回復するにつれ羽前沼沢 - 伊佐領などで線路下の路盤流出を発見するなど被害状況が判明、再度羽前椿 - 小国運転見合わせ。復旧目途は立たず、同日からバス代行輸送。 7月31日 17日に発生した大規模な路盤流出・土砂崩れの復旧作業が連日24時間体制で進められたため、15日ぶりに全線で運転再開。