JR 큐슈 소속 노선 중 하나로, 나가사키현 사세보시에서 이사하야시를 잇는 노선이다.

원래 1898년 개통 당시는 이 노선이 나가사키 본선이었으나[1] 1934년 12월 1일 현재 나가사키 본선의 히젠야마구치-이사하야 구간이 개통되면서 오무라선 및 사세보선의 히젠야마구치-하이키 구간은 나가사키 본선에서 해제된다.

전 구간 단선으로, 하우스텐보스~마츠바라 및 오무라~이와마츠 구간에서 오무라만의 동쪽 해안가를 끼고 달리기 때문에 좋은 풍경을 감상할 수 있다. 특급 하우스텐보스의 진입을 위해 하이키-하우스텐보스 구간만 전철화가 되어 있으며[2], 전선 전철화를 계획하기도 했으나 터널 대부분이 오래되어 전철화를 위해서는 터널 개축이 필요했기 때문에 무산되었다고 한다.

현재 이 노선을 운행하는 우등열차는 특급 하우스텐보스, 그리고 쾌속 시사이드 라이너가 있으며, 그 외는 보통열차이다. 노선을 운행하는 대부분의 보통 열차는 사세보 및 나가사키까지 직통운행한다.

쾌속열차 시사이드라이너는 이른 아침시간대에 타케마츠-나가사키를 운행하는 1왕복을 제외하고 사세보-나가사키를 운행하며[3] 사세보-하우스텐보스 구간에서 각역 정차(사세보-하이키간 사세보선 전 역에 정차), 그 뒤 카와타나-소노기-타케마츠-오무라-이사하야-키키츠-우라카미-나가사키에 정차한다.[4]

추후 큐슈 신칸센 나가사키 루트 신오무라역의 개업과 동시에 타케마츠역과 스와역 사이에 신역이 설치될 예정이며, 마츠바라역과 타케마츠역 사이에도 신칸센 차량기지에 대한 보상으로 신역을 설치할 예정이다