총길이 81.7㎞이며, 1932년에 개통되었다. 동해주에서 연안간은 1931년에 개통되었으며, 배천에서 해주까지의 64.2㎞는 배천선(白川線)이라고도 한다.
서해안의 해안지방과 내륙지방을 연결하면서 예성강하류의 충적지와 간석지로 이루어진 연백평야의 농산물, 해주의 시멘트·방직·비료 등의 공업제품을 수송한다. 해주는 경의선이 떨어져 있어 불리하였으나 사해선과 토해선이 개통되고 해주항의 축항공사가 진행되어 공업도시로 발전하고 있다. 오늘날에는 6·25사변 때 파괴된 예성강철교가 복구되지 못하여 배천역까지 운행된다.