JR 히가시니혼의 오우 본선의 일부로써, 야마가타 신칸센과 병행하는 후쿠시마역에서 신조역까지의 보통열차 구간의 애칭이다. 1992년 7월 1일부터 명칭이 사용되기 시작하였다. 야마가타 신칸센 운행을 위해 이 구간 선로를 협궤에서 표준궤로 뜯어고쳤기 때문에 기존 JR 재래선의 열차는 직결운행이 불가능하다. 그러므로 야마가타선을 운행하기 위한 표준궤 전용 열차가 사용된다. 2014년 봄부터는 전 구간이 '센다이 근교구간'으로 설정되었으며 야마가타역에서 Suica의 이용이 가능해졌다.

운행형태는 요네자와역, 야마가타역을 기준으로 크게 나뉘며 요네자와-야마가타 구간에는 '자오(ざおう)'라는 애칭의 쾌속열차가 설정되어 있었다가 1999년부터는 모든 열차가 각역정차하게 되었다.

세키네 - 요네자와 사이를 제외하면 모두 복선화가 이루어져있지만, 보통열차의 수요는 가장 적은 구간이다. 왜냐면 이타야 고개를 그대로 뚫고 지나가는 구간이기 때문이다. 지도를 보면 알겠지만 그냥 아무 것도 없다. 그러니 후쿠시마 - 요네자와를 직결하는 보통열차는 불과 6왕복뿐이며[1] 열차를 한 번 놓치면 다음 열차가 4시간 후에 오는 시간대도 있다. 한편 후쿠시마 시내의 통근 · 통학 수요를 잡기 위해 후쿠시마 - 니와사카 사이에는 구간반복 열차가 5왕복 설정되어 주로 아침저녁 시간대에 집중된다. 그럼에도 9시부터 16시 사이에는 열차가 극히 드물어 낮에는 아예 도호쿠 본선의 열차가 후쿠시마역에 도착할 때 야마가타선 환승안내를 생략하기도 한다. 열차는 모두 719계 5000번대로 운행된다.

이타야 고개를 넘어가는 구간은 워낙 험해 본선에는 역을 만들 공간이 없어서, 본선에서 떨어진 장소에 역을 만든 뒤 본선에서 분기하여 역으로 이어지는 지선을 부설하는 방식으로 지어졌다. 이런 구조는 열차가 역에 정차하려면 필히 진행방향을 바꿔서 들어가거나 나와야 한다. 이타야 고개 구간에는 이런 스위치백 구조의 역이 4연속으로 있었는데, 아카이와-이타야-토게-오사와가 그 주인공으로, 일본 현지 철도 동호인에게는 유명한 구간 중 하나다. 이런 방식의 역은 야마가타 신칸센 운행에 방해되는 관계로 역을 모두 본선으로 이설하면서 사라졌고, 지금은 흔적만 남아 있다.

절반 이상이 단선 구간이지만 모든 역에 교행 설비를 갖추고는 있다. 대체로 1시간에 1대 꼴로 보통열차가 운행한다. 대부분 요네자와 - 야마가타 구간만을 운행하지만 아침에 상행 1편이 야마가타발 후쿠시마행으로, 하행 1편이 요네자와발 신조행으로 운행한다. 열차는 대체로 719계 5000번대로 운행된다.

아시사와 - 후나가타 사이를 제외하면 모두 단선 구간이며 대체로 두 역 건너 하나씩 교행이 가능한 역이 나온다. 대체로 1~2시간에 1대씩 운행한다. 대부분 야마가타 - 신조 사이만 반복하지만 아침에 2편이 요네자와역까지 운행한다.[2] 그 외에 야마가타 - 텐도 · 무라야마 구간열차도 존재한다. 야마가타 하나가사 마츠리(山形花笠まつり), 무라야마 토쿠나이 마츠이(村山徳内まつり), 신조 마츠리(新庄まつり), 오이시다 마츠리(大石田まつり) 개최시에는 임시 열차가 운행된다. 다만 이 구간 이용객수가 지속적으로 감소세라 열차도 감편 추세이다.

야마가타 - 우젠치토세 구간은 오우 본선 북쪽의 오마가리 - 아키타 구간처럼 표준궤 옆에 별도로 센잔선과 아테라자와선 열차의 운행을 위한 협궤 선로가 병행한다. 그 덕에 이 구간은 오우 본선 내에서도 제법 보통열차의 운행 횟수가 많은 편이다. 그렇다 해도 서로 시간표를 맞춰놓고 짜놓진 않았기 때문에 30분 넘게 열차가 벌어질 때도 있는가 하면 몇 분 간격으로 열차가 들어오기도 한다. 또한 후나가타역 조금 지나서부터 신조역 사이에도 표준궤 선로와 리쿠우토선용 협궤 선로가 단선 병렬로 깔려있다. 이 사이에 미나미신조역이 있긴 한데 이 역에는 야마가타선에는 승강장이 존재하지 않아 리쿠우토선 열차만 정차한다.