纵贯线以行经海岸线（海线）的路线为名义上区间，山线则因海线辟建后已不再属于纵贯线，而另行命名为台中线。不过在实际营运上，台中线的运量比海岸线大，纵贯线基隆=高雄的里程计算也是以行经台中线的里程计算。

包含竹南=大肚溪南间（现称山线）及成功=追分间（现称成追线），其中山线原本为纵贯线、成追线原本为王田支线的一部分。

大肚溪南=彰化间名义上为纵贯线（包含海岸线）所属区间。

在海线于1922年完工通车之后，形成台湾中部存在有两条平行铁路线的情况，因此长期以来海线与山线之间何者才是纵贯线主线，一直存有争议。台铁方面，根据统计年鉴上的分类方式，海线与山线都被归类为干线而不属于支线。然而，由于海线与山线两条路线的长度并不相同，因此在海线完工后，台铁改以当时长度较短的海线作为计算营业里程的依据，再加上当时主要长途列车皆改经海线行驶，因此在大部分人的认知中，是以海线作为纵贯线主线，山线作为支线，但实际上根据台铁的定义山线是独立以“台中线”的名称存在，两条路线皆属干线等级。

然而，随着列车动力的提升与西部干线全面双线化完工，山线胜兴段的瓶颈问题逐渐缓和，山线长度改短，基于中部都会区台中市即位于山线南段，西部干线对号列车又逐渐改以台中线作为行驶路线，海线则大多开行区间车，导致在一般人的认知中，海线与山线之间到底何者为主要路线的界定，又逐渐变得模糊。海线仍有数段单线轨道，行驶列次比山线少约一半，故已以山线为主。

1998年9月24日当时，配合台中线的改线与全线双轨化工程（新山线）完工且全线通车，台铁改以山线作为运费计算里程的基准，但仍以海线里程（又称为旧里程）作为车站营业里程，以避免工务上需大规模变更既有里程标。2009年全线里程重测后，彰化以南的车站营业里程改为经由山线，运费计算里程方与车站营业里程一致。

三义至后里的旧线（俗称旧山线）于1998年9月24日停驶后，因保留胜兴车站与龙腾断桥等史迹，吸引许多游客前往。苗栗县政府曾计划改以轻轨复驶，相关单位评估后纳入行政院“观光客倍增计划”之下，由台铁负责推动。

台中都会区铁路高架化，高架化范围北起丰原车站北侧，南至环中路六段与建国北路一段交叉口附近，全长约21.2公里，将延长高架化区间至乌日站。预定将现有的丰原、潭子、太原、台中、大庆与乌日等平面车站改建为高架车站，并增设丰南、松竹、头家厝、精武、五权（站名皆为暂称）等简易车站。其中台中站设两座岛式月台和一座侧式月台，丰原、潭子、太原三站设两座岛式月台，大庆站及增设的通勤车站设两座侧式月台。

截止2014年9月30日，台中铁路高架化丰原至大庆段已完成全线高架桥面，正进行轨道铺设。铁路改建工程局中部工程处副处长伍育德表示，工程完成七成的工程进度，预计2015年底全线通车。至于车站的部分，共有丰原站、栗林站、潭子站、头家厝站、松竹站、太原站、精武站、台中站、五权站、大庆站，其中，松竹车站和大庆车站联系捷运绿线。

丰原至大庆站全县20多公里，共有10个车站，平均两公里就一个车站。未来高架化后下方的空间将开放给台中市政府规画使用

经营管辖：台湾铁路管理局

路线距离：竹南=彰化间85.5km

轨距：1067mm

车站数：15（不含起讫车站；2006年5月）

开业时间：1908年全线开通

双线区间：全线

电化区间：全线（交流25KV）

三义=后里间，截弯取直、高架化（原本行经胜兴的旧线废止，参见旧山线条目）

运行形态

·通勤电联车

以竹南镇、苗栗市、丰原市、台中市、彰化市等城镇为中心往复运转。

每日有九班通勤电车经由成追线连接台中线（山线）及纵贯线（海岸线）。

·西部干线对号列车

西部干在线行列车多以高雄或屏东为始发车站，迄于松山或基隆。

西部干线下行列车多以松山为始发车站，迄于高雄或屏东。

部份列车为跨东西干线行驶，可抵达花莲及台东

使用车辆

·自强号

·推拉式电车

·自强号电联车

·自强号柴联车

·莒光号/复兴号

·电车

·台铁通勤电联车

·冷气柴客