上越線は、1918（大正7）年4月に「群馬県下高崎より新潟県下長岡に至る鉄道」として鉄道敷設法改正に追加され、谷川連峰の主峰、茂倉岳（しげくらだけ）を分界点に長岡方を上越北線、高崎方を上越南線として建設が進められました。そして、上越北線の宮内～越後湯沢間は1925（大正14）年11月までに開業、上越南線の高崎〜水上間は1928（昭和3）年10月までに開業しました。残る水上～越後湯沢間の上越国境には急峻な谷川連峰が横たわりますが、当時日本最長の全長9702mの清水トンネルを掘削して克服。1931（昭和6）年9月、高崎～宮内間が全通しました。勾配線区である水上～石打（いしうち）間は当初から電化され、電気機関車による運転が行われます。さらに、戦後間もなく全線で電化工事を開始し、1947（昭和22）年10月には全線電化されました。1967（昭和42）年9月には全長1万3500mの新清水トンネルも完成し、上越線は全線の複線化が完了。輸送力が大幅にアップしました。

上越線は全通時から東京と新潟を最短で結ぶ大幹線として機能し、多くの優等列車が走りました。なかでも白眉は東京・上野〜新潟間の特急「とき」です。「とき」は、1962（昭和37）年6月にデビュー。当時の東海道線特急「こだま」の151系電車を勾配用に改良した161系を使用し、上野～新潟間を4時間40分ほどで結びます。電車特急の設定は東海道・山陽本線以外では初めてで、「朱鷺（とき）」の文字も併記されたヘッドマークを掲げ上越線を走破しました。のちにはモーター出力を増強した181系に変更。時速120㎞運転も開始され、最速列車では上野～新潟間を3時間55分で結びました。これに183系が加わり、最盛期には15往復が走りましたが、上越新幹線の開業後に廃止され、列車名も新幹線に譲ります。

現在、上越線全線を走る特急列車はなくなりましたが、冒頭のとおり、貨物列車は多数運転されています。近年は、山形・秋田新幹線開業による奥羽（おうう）本線の標準軌化、東北新幹線延伸による東北本線の一部第三セクター化にともない、首都圏と秋田・青森・北海道をJR線のみで結ぶ唯一の幹線ルートとなり、東北本線が不通となった際の代替ルートにもなっています。機関車はEH200形が使用されています。同機はそれまでのEF64形重連に匹敵するパワーをもつ電気機関車です。上越国境の水上～石打間は20パーミル（1㎞で20ｍの高低差）の急勾配が連続し、EF64形重連（それ以前はEF16形の補助機関車）を必要としていましたが、EH200形は2車体連結の8軸駆動であり、1両での上越国境越えが可能となりました。

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