概要
小田急多摩線や西武多摩川線とともに東京や横浜のベッドタウンである多摩ニュータウンと東京都心を結ぶ路線。調布駅から橋本駅までの22.6kmを結ぶ。かつては調布駅～京王多摩川駅間(この区間は大本は砂利取り用の貨物支線であった）で踏切があったが、この区間が地下化されたことで全線が立体交差・踏切なしとなった。また、元が軌道線の規格強化路線でしかない京王本線と比べ、京王多摩川から先は最大140km/hの高速運転を当初から考慮した高規格路線となっているため、線内各駅停車である快速でも、105km/hは普通に発揮する。
かつては相模湖方面に延伸する計画があり、橋本駅ホームもそれを考慮した構造となっているが、免許の返上とともに路線用地を売却してしまい、建造物が建て込んでしまっているため延伸の可能性は非常に低いものとなっている。
小田急小田原線・多摩線との競合路線であるが、新宿駅方面へのアクセスは運賃・所要時間ともに京王のほうが有利な立場にある。ただし、所要時間に関しては、平日朝の通勤時間帯に限ってみれば小田急線の方が短い。これは、小田急線は複々線化が進んだことで列車の行き来がしやすくなり、ラッシュ時にもある程度の本数をさばけるようになったのに対し、京王線は複々線化の工事が一向に進んでおらず、特に列車の本数の多くなる調布～笹塚間で列車の渋滞が発生してノロノロ運転になり、結果的に本来よりも所要時間が長くかかってしまうしまうためである。
相模原線は本線などと異なり加算運賃が適用されているが、このうち調布駅～京王多摩センター駅の区間は(小田急への対抗策として)加算運賃が2018年3月に廃止されている。
最近は京王線よりも利用客の増加が目立っている。
停車駅一覧
●：停車、レ：通過
相模原線（調布～橋本）
| 駅番号 | 駅名 | 読み | 京王ライナー | 特急 | 準特急 | 急行 | 区間急行 | 快速 | 各駅停車 | 乗り換え路線 | 備考 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| KO18 | 調布 | ちょうふ | レ | ● | ● | ● | ● | ● | ● | 京王線 | (京王線・新宿方面へ直通運転) |
| KO35 | 京王多摩川 | けいおうたまがわ | レ | レ | レ | レ | ● | ● | ● | かつて当駅近くに京王閣という遊園地があり、現在はその名を冠した京王閣競輪場が当地にある。 | |
| KO36 | 京王稲田堤 | けいおういなだづつみ | レ | ● | ● | ● | ● | ● | ● | JR南武線 | JRの駅は離れている。 |
| KO37 | 京王よみうりランド | けいおうよみうりらんど | レ | レ | レ | レ | ● | ● | ● | よみうりランドは小田急の読売ランド前駅よりもこちらの方が近い。 | |
| KO38 | 稲城 | いなぎ | レ | レ | レ | レ | ● | ● | ● | JR南武線稲城長沼駅へは約1kmの距離 | |
| KO39 | 若葉台 | わかばだい | レ | レ | レ | レ | ● | ● | ● | 小田急多摩線はるひ野駅から約1km。若葉台検車区がある。 | |
| KO40 | 京王永山 | けいおうながやま | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | 小田急多摩線 | |
| KO41 | 京王多摩センター | けいおうたませんたー | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | 多摩モノレールの駅は少し離れている。 | |
| KO42 | 京王堀之内 | けいおうほりのうち | レ | レ | レ | レ | ● | ● | ● | ||
| KO43 | 南大沢 | みなみおおさわ | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | 東京都立大学南大沢キャンパス最寄り駅 | |
| KO44 | 多摩境 | たまさかい | レ | レ | レ | レ | ● | ● | ● | ||
| KO45 | 橋本 | はしもと | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | JR横浜線/相模線 |
