田沢湖線
485系電車 - 特急「たざわ」
キハ58系気動車 - 急行「たざわ」、普通列車
キハ52形、キハ40系気動車 - 普通列車
普通列車は、岩手県側は盛岡駅 - 雫石駅間が1 - 2時間に1本の運行、雫石駅 - 赤渕駅間は運行本数が少なく5 - 7時間以上運行がない時間帯がある。秋田県側は田沢湖駅・角館駅 - 大曲駅間で2 - 3時間に1本程度の運行で、田沢湖駅 - 角館駅間は6 - 7時間以上運行のない時間帯がある。盛岡駅 - 大曲駅間の全線直通の普通列車は上り下りともに3本、合計3往復6本と非常に少ない。県をまたいでの利用客が少ないためか、県境の赤渕駅 - 田沢湖駅間を運転する普通列車は前述の6本に加えて盛岡駅 - 田沢湖駅間の区間運転の列車が1往復の合計4往復8本が設定されているのみで、8時間以上運行がない時間帯がある。そのため、短距離区間の乗車であっても秋田新幹線「こまち」を利用する客も少なくない。岩手県側では各駅で宅地開発の進む盛岡都市圏の通勤通学輸送が主という路線になっている。
雫石駅・田沢湖駅・角館駅では、秋田新幹線の待ち合わせをする列車が多い。
土曜日には昼間の大曲駅 - 角館駅間の列車1往復が田沢湖駅まで延長運行される。
全線電化区間でありながら、秋田県が特急列車の運転に必要な最小限の変電所のみでよいとしたため、特急列車以外は電車化されず、長年に渡ってローカル列車は奥羽本線から直通の機関車けん引の客車列車以外は気動車を使用していたが、改軌工事の完成(秋田新幹線開業)時に電車化され同時に一部列車でワンマン運転を実施している。
なお、秋田新幹線が開業した際には大曲駅でスイッチバックを行って奥羽本線秋田駅へ至る方式が採られたことや、従前より普通列車については奥羽本線横手方面からの直通列車しか運行していなかった関係で、山形線のような愛称路線名で呼ばれず田沢湖線のままで定着している。
秋田新幹線ルートの一部として東北新幹線直通特急「こまち」が東京駅 - 秋田駅間で運行されている。秋田新幹線開業以前は、盛岡駅 - 秋田駅・青森駅間に特急「たざわ」が運行されていたが、改軌工事の開始に伴って廃止された。田沢湖線内は途中、田沢湖駅と角館駅に停車し、うち4往復はさらに雫石駅にも停車する(大曲駅 - 秋田駅間の奥羽本線区間は無停車)。上り東京行き始発と、下り秋田行き最終は田沢湖線内を無停車で運行し、前者はさらに上野駅も通過する。
新在直通開始後、輸送指令は秋田支社の管轄になった。