총 연장 52㎞(영업 구간 46.9㎞). 본래 경기만(京畿彎)의 소래(蘇來)·남동(南洞)·군자(君子) 등의 염전지대에서 생산되는 소금을 수송하기 위하여 1935년 9월 23일에 착공하였으며 1937년 8월 6일조선경동철도주식회사(朝鮮京東鐵道株式會社)의 사설철도(私設鐵道)로 건설되었다.
그러나 광복 이후 사설 철도 및 부대 사업 일체에 대한 국유화 조치(1946.5.10.)로 다른 사설 철도와 함께 국유화되었다. 일제 강점기에는 경기도 내륙 지방에서 생산되는 미곡을 수송할 목적으로 이미 건설되어 있던 같은 회사의 사설 철도인 수려선(水驪線, 수원∼여주간, 총 연장 73.4㎞, 1931년 개통)을 인천항까지 연결하는 역할도 하였다.
그러나 광복 이후 미곡 수송의 의미도 거의 사라진데다가, 1970년대 이후 염전지대의 물량 확대와 편리한 교통에의 요구가 증대되자 이용객과 화물이 현저히 줄어들어 경제성이 크게 낮아졌을 뿐만 아니라, 수인선에 기대되는 역할 또한 매우 적어지게 되었다.
이에 따라 수려선은 1972년 폐선되었으며, 1973년 11월에는 그때까지 종착역이었던 남인천역이 폐쇄되고 송도가 종착역이 되었다. 수인선 자체도 1977년부터는 화물 운송이 중단되었으며, 운행 횟수도 1983년부터는 1일 3회로 줄었다.
통과역의 지위 역시 계속 낮아져 1955년 당시에는 보통역 9개에 간이역 1개였지만, 지금은 보통역 1개에 간이역 10개이다. 수인선의 기능 쇠퇴는 우리나라의 경제 발전과 그에 따른 도로 교통의 발달, 지역 구조의 변화 등과 밀접한 관계가 있다.
그간 수도권 지역의 급속한 성장에도 불구하고 수인선이 통과하는 지역은 대부분 낙후된 지역으로 존재하여 왔으며, 1977년 수원∼인천간 산업도로(국도 42번)의 포장 완공은 수인선의 화물 운송 기능을 크게 약화시켰다.
이와 같은 수인선의 기능 쇠퇴를 이유로 수인선의 철거론이 대두되어 우리나라에서 유일한 협궤열차였던 수인선은 경제성이 낮아져 1995년 12월 31일 영업을 중지하였다.
이후 17년만인 2012년 6월 30일 송도∼오이도 구간 13.1㎞가 복선전철로 전환돼 개통하였으며, 2016년 2월 27일 송도∼인천역 구간 7.3㎞이 복선전철로 개통되어 총 14개 역을 운행하고 있다.