휴전선으로 경원선이 단절됨에 따라 북한지역의 경원선과 함경선(원산∼상삼봉)의 일부 구간을 합하여 명명한 철도노선이다. 역의 개수는 세포청년 · 고산 · 안변 · 원산 · 문천 등 총 22개이며, 길이는 약 145㎞로 강원도 내륙지방과 평강을 연결해 준다.
1914년 9월에 개통된 경원선 구간 중에서 1980년 2월에 원산∼고원간, 1980년 5월에 원산∼세포청년간, 1986년 3월에 세포청년∼평강간의 구간이 각각 전철화되었다. 지선으로는 천내선(용담∼천내) · 문천항선(옥평∼문천항) · 원산항선(갈마∼원산항)이 있다.
철도연변에는 금강산 · 송도원 등의 관광명소와 광명 · 삼방 · 용담 등의 이름난 약수터가 위치하여 여객수송에 많이 이용되고 있으며, 강원도지역의 공업제품, 농 · 수산물, 비료 등의 수송에도 활용되고 있다. 특히 도로가 발달되어 있지 않은 북한에서 휴전선 부근까지 통과하고 있어, 각종 군수물자를 수송하는 병참수송로의 역할도 하고 있다. 1972년 서해안의 평부선(平釜線)과 연결되는 청년이천선(평산∼세포청년)이 건설되어 동서횡단철도로서의 수송 기능이 신장되었다.