臺中線是指臺鐵縱貫線的竹南至彰化間兩條平行路線中，偏向內陸山區的鐵路線，通稱「山線」。相對於平行的海線，其穿越臺中市的市中心地帶。全線雙線電氣化後，西部幹線的多數長途列車經由該線往來南北。
臺中線行經苗栗縣、臺中市、彰化縣。
包含竹南 - 大肚溪南間（臺中線）及成功＝追分間（現稱成追線），其中山線原本為縱貫線、成追線原本為王田支線的一部分[來源請求]。大肚溪南 - 彰化間與縱貫線（海線）共用。
在海線於1922年完工通車之後，形成台灣中部存在有兩條平行鐵路線的情況[1]。
三義至豐原的舊線（俗稱舊山線）於1998年9月24日停駛後，因保留勝興車站與龍騰斷橋等史蹟，吸引許多遊客前往。苗栗縣政府曾計畫改以輕軌復駛，相關單位評估後納入行政院「觀光客倍增計畫」之下，由臺鐵負責推動。
臺中都會區鐵路高架捷運化計畫，高架化範圍北起豐原車站北側，南至環中路六段與建國北路一段交叉口附近，全長約21.2公里，將原有的豐原、潭子、太原、臺中、大慶等平面車站改建為高架車站，並增設栗林、松竹、頭家厝、精武、五權等簡易車站。其中臺中站設兩座島式月台和一座側式月台，豐原、潭子、太原三站設兩座島式月台，大慶及增設的通勤車站設兩座側式月台。
臺中線曾一度（2003年-2008年間）使用通用拼音作為各站譯名，除縣、省轄市以上地名保留威妥瑪或郵政式拼音外，現已逐步更換為漢語拼音。
（註：車站等級：分為特等、一等、二等、三等、甲簡、乙簡、丙簡、簡易、招呼、號誌）
※不含舊山線（三義＝后里間）部分
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