이 노선은 마산선, 진주선, 광주선이 통합된 철도 노선으로 경상도, 전라도를 연결한 철도라는 뜻에서 두 도의 첫 글자를 따서 경전선이라고 하였다.
영남, 호남 지역을 연결하는 철도 노선이나 경사가 심하고 곡선 구간이 많으며, 개통 이후 개량이 이루어지지 않아 병행하는 고속도로를 운행하는 버스 등에 비해 수요가 적다. 하루 1왕복 운행하는 부전-목포 무궁화호는 부전역에서 광주송정역까지 5시간 30분가량 소요되어 광주 유스퀘어에서 부산서부시외버스터미널까지 운행하는 고속버스에 비하여 소요 시간이 2배 이상 걸린다.
2010년 7월 5일: 목포 ~ 부전간 직통 열차 재차 폐지. 전라남도 구간의 경전선 열차 시종착역을 목포역에서 광주송정역으로 변경, 광주역 착발 경전선 열차 부활 (왕복 1회 운행). 서울 ~ 동대구 ~ 순천, 용산 ~ 서광주 ~ 여수 열차를 제외한 모든 경전선 열차를 RDC (CDC 무궁화 개조동차)로 변경.
한림정 - 낙동강 사이의 낙동강철교는 개량 이전의 철교보다 서쪽으로 이설되는데, 이 구간은 1962년에 이미 한차례 이설되어(구 철교는 자동차 전용도로로 쓰이고 있다) 새 철교는 3대째의 철교가 된다. 교량 형식은 와렌 트러스(Warren Truss) 방식의 철교로 복선 개량 이전의 철교와 동일한 구조이다. 2009년9월 29일에 단선형태로 우선적으로 이설되었다.[24]
마산 - 진주 구간
2006년에는 함안 - 진주 구간을 BTL 사업으로 전환할 것을 발표하여, 2008년에 (주)가야철도가 선정되어 같은 해 3월 19일에 해당 구간의 착공식을 가졌다.
부산권 광역전철로 현재 시공 중인 태화강-부전 동해선 광역전철과 부전역에서 직결되는 부전-마산 광역전철 사업이 착수된 상태다. 김해국제공항 및 창원·마산과 부산 도심간의 교통망을 확충함과 동시에 부전에서 마산까지 약 40분 정도의 운행시간을 달성하는 것을 목표로 한다. 이미 기본 설계는 완료된 상태이며 개통목표는 원래 2020년이었다가 2020년 3월 18일 부산광역시 사상구 삼락생태공원 내부 부전~마산 복선전철 하저터널 공사장에서 지반침하 사고가 발생해 2년가량 개통 연기가 불가피하다.
부전에서 출발하는 경전선 전체 노선을 주행하는 경전선을 간선철도로 삼는 열차 또한 이 노선을 사용할 것이며, 이 경우 현재의 삼랑진역 경유로 약 1시간 30분에 달하는 운행시간은 30분대 내지 40분대 선으로 절반 이상 줄어들 것으로 보인다.
정부는 2008년 부전 - 마산구간을 BTL(민간자본완공 후 임대) 방식으로 전환하기로 결정했다. 이 구간의 7개 역사(사상 - 김해공항 - 에코델타시티 - 가락 - 칠산 - 장유 - 신월)에 대한 설계입찰을 2006년 실시한 바 있다. 2009년 민자적격성검토 후 실시설계와 사업자 선정을 거쳐 2012년 착공, 2025년 완공을 목표로 하고 있다. 총사업비는 19,251억 원으로 추산된다.
진주 - 광양 구간
복선을 먼저 설치한 후 전철화하기로 했다. 기본 및 실시설계 후 2006년 턴키구간 3곳을 우선 착공할 예정이었으나 착공이 연기되어 2009년 예산이 확보됨에 따라 착공했다. 2015년 말 구간 완공, 2016년 7월 14일 개통되었다.
기존 역이 반가량 줄어들고, 150km/h로 달릴수 있도록 선형이 직선화된다. 이설되는 역은 하동역, 횡천역, 북천역이고 진상역과 완사역은 기존 역사를 개량하게 된다. 이를 통해 진주역 ~ 순천역 간의 거리가 과거 76.9km에서 현재의 60km 내외로 줄어들었다. 진주역 ~ 광양역 간의 거리가 66.8km -> 51.5km로 단축되었다.
복선화한 후 2020년 기준으로 가공전차선을 올리고 있으며, 2023년 6월 22일에 개통되었다.
광양 - 순천 구간
광양항 개발에 따라서 선로용량을 확장하기 위해 실시했다. 당초 광양역 방향의 구간은 복선 비전철로 하려 했으나 전라선 복선전철화 사업과 연계하여 순천역에서 광양역까지를 함께 복선전철화하는 것으로 변경하였다.
2011년 11월 21일에는 복선 비전철화 개통되었고 2012년 6월 21일에 복선전철화 개통되었다.[26]
광양역은 현재의 위치에서 남쪽으로 이전되었다. 이밖에 경전선을 잇는 전경삼각선이 생겼으며 폐역되었던 경전선 평화역이 신호장 역할로 부활했다.
순천 - 보성 구간
순천 - 보성 구간의 단선전철화가 장기 계획으로 잡혀 있었는데, 전철화 확정된 목포-보성 및 순천 이동 구간과 직결 운행을 위해 지역사회에서 우선 전철화 요구를 한 끝에 보성 -광주송정보다 우선적으로 개량 및 전철화하기로 하였다.
보성 - 광주송정 구간
보성 - 광주송정 구간의 단선전철화가 통과 되었다. 구 나주역에서 분기해 빛가람동 서남쪽을 지나 화순군은 경계만을 스친 뒤 장흥군 장평면을 지나 새 보성역에서 합류한다. 노안역 분기에 빛가람동 북측에 혁신도시 역을 짓고 화순군은 이양역에 정차하는 2018년 예타와는 달라졌다.
보성 - 임성리 구간 신설
경전선 보성-임성리 구간은 보성역에서 호남선임성리역에 이르는 신설 구간이다. 남해안철도라는
별칭이 있다. 이 구간이 완성되면 장흥, 강진, 해남, 영암에 철도가 들어가며, 경전선이 영남권과 호남권을 이어주게 된다. 당초 단선 비전철로 착공하였으나 2019년에 전철화로 변경되었다.
2003년에 착공이 되었으나 2006년에 예산부족으로 착공중인 2개 공구중 1개 공구는 터널굴착이 중지되고 나머지 한 공구는 인부가 철수하는 사태가 일어났다.[27]2007년 4월에 공사가 완전 중지되었다. 노무현 정부말에 사업 재개 및 정상 개통을 결정했으나, 이명박 정부에서 사업을 재개하지 않았다.
2009년 감사원은 5개 노선에 대해 재검토를 권고했는데 이명박 정부에선 영남지역 철도는 공사를 계속 하고 이 노선만 사업을 재개하지 않았다. 2014년에 국회에서 사업재개를 위한 예산이 편성되었다.[28] 공사 재개는 2015년 11월에 이루어졌으며, 2020년 초 개통 예정이다.[29] 그러나 2019년 11월 전철화 결정으로 개통이 2025년 6월로 미뤄졌다.
이 사업으로 새로운 보성역이 보성읍 남쪽 외곽에 건설되며, 기존선과는 보성역 동쪽에서 분기하게 되어 사업이 완료되면 보성역이 광주 방향과 목포 방향 두 개로 나뉘게 된다. 그러다가 광주송정-보성 전철화가 되면 새 보성역만을 사용하게 된다.
2023년도 철도통계 연보에 따르면, 경전선을 경유하는 정기열차 운행 빈도는 다음과 같다.(단위: 회/일, 작성기준: 편도, 주중)
자세한 정보 운행구간, 선로용량 ...
운행구간
선로용량
고속열차
일반여객
컨테이너
일반화물
운행총계
삼랑진 ~ 마산
147
16
13
19
1
49
마산 ~ 진주
180
10
12
2
1
25
진주 ~ 광양
180
0
5
2
1
8
광양 ~ 순천
154
0
5
6
6
17
순천 ~ 보성
39
0
5
0
0
5
보성 ~ 화순
40
0
5
0
0
5
화순 ~ 광주송정
42
0
5
0
0
5
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현재 삼랑진역 ~ 진주역에 이르는 구간에는 경부선의 지선 역할로 평균 1시간 간격으로 KTX등 다양한 열차가 운행하고 있으나, 나머지 구간은 무궁화호 열차가 하루에 편도 4회 운행하고 있다. 그중 1편성만 부전역 ~ 목포역까지 전구간을 운행하고 나머지 편성은 순천역 기준으로 나누어서 운행한다.
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