全線非電化、単線区間。
キハ120による普通列車のみの運転で、江津駅-浜原駅間と口羽駅-三次駅間が5往復、浜原駅-口羽駅間が4往復で、5時間以上運行されない時間帯がある。
最終列車も江津発18時台・三次発19時台と非常に早い。
輸送密度は2012年現在では、JRの運行中の路線で最下位となっているはずである(それまで最下位であったJR東日本の岩泉線が東日本大震災で被災し、復旧の目処が立たないまま廃止される見通しのため)。
つまり、超が三つ付くほどのローカル線である。
そのため廃止論も度々取りざたされている。
そんな三江線であるが、2012年になって突如萌えキャラが登場し、一部で話題になっている。
その名も「石見みえ」。
トミーテックの『鉄道むすめ』との関連性は無いが、今後が気になるところである。