小野田線
2021年3月13日改正時点の運行形態は次の通り。
居能駅 - 小野田駅間の本線では全列車が宇部線居能駅 - 宇部新川駅間に乗り入れ、途中駅発着の列車はなく、宇部新川駅 - 雀田駅 - 長門本山駅間に運転される本山支線の送り込みを除く全列車が小野田駅 - 宇部新川駅間で9往復運転されている。土休日はこのうち上り2本が宇部線経由で新山口駅まで運転される。2021年3月13日以前は、宇部新川発小野田行の終電が21時台、小野田発宇部新川行の終電が22時台に運行されていたが、改正以後は繰り上げられてそれぞれ19時台、20時台となり、運行本数が1桁台になった。
雀田駅 - 長門本山駅間の本山支線は朝6・7時台に2往復・夕方18時台に1往復の計1日3往復のみの運転で、朝6時台の下り始発が宇部新川発、朝7時台の下り2本目と夕方18時台の上り最終列車が宇部新川行きで運転されている。かつては通学客のため土曜日の日中も1往復運転されていたほか、夜間にも運転されていたが、2002年3月23日のダイヤ改正で2002年度から学校週5日制が実施されることにより日中の運転はなくなり、朝夕も削減されて夜間の運転がなくなった。さらに2012年3月17日のダイヤ改正では夕方16-17時台の2往復が廃止されて1日3往復運転となった。
全列車がワンマン運転を行っている。
全線単線、列車交換不可
全駅山口県山陽小野田市に所在。
JR西日本中国交通サービスの業務委託駅 小野田駅
上記以外の駅はすべて無人駅である。
廃止区間の駅を除く。
本線 ...( )内は居能駅起点の営業キロ。 新開作停留場:1943年廃止、居能駅 - 妻崎駅間 (1.2) 横町停留場:1921年廃止、南小野田駅付近 本町停留場:1943年廃止、南小野田駅と同一地点 (7.1) 旦停留場:1943年廃止、目出駅 - 小野田駅間 (10.8)
本山支線 ...( )内は雀田駅起点の営業キロ。 療養所停留場:1943年廃止、雀田駅 - 浜河内駅間 (0.6) 子持御前停留場:1943年廃止、浜河内駅 - 長門本山駅間 (1.5)