石北本線

• 1922年（大正11年）11月4日 - 石北線新旭川 - 愛別間開始營業、同區間新設新旭川、東旭川、櫻岡、當麻、愛別等車站。
• 1923年（大正12年）11月15日 - 延伸段愛別 - 上川間開始營業，同區間新設中愛別、安足間、上川等車站。
• 1927年（昭和2年）10月10日 - 新旭川 - 上川間改稱為石北西線。
• 1929年（昭和4年）11月20日 - 延伸段上川 - 中越間開始營業，同區間新設天幕、中越等車站。

• 1927年（昭和2年）
  • 8月12日 - 延伸段丸瀬布 - 白瀧間開始營業，同區間新設下白瀧、白瀧等車站。
  • 10月10日 - 石北東線遠輕 - 丸瀬布間開始營業，同區間新設瀬戶瀬、丸瀬布等車站。
• 1932年（昭和7年）10月1日 - 延伸段中越 - 白瀧間開始營業，同區間新設上越、奥白瀧、上白瀧等車站，並納入湧別線遠輕 - 野付牛段，新旭川 - 野付牛間改稱為石北線。

• 1912年（大正元年）11月18日 - 湧別輕便線野付牛 - 留邊蘂間開始營業，同區間新設相之內（現東相內）、上相之內（現相內）、留邊蘂等車站。
• 1914年（大正3年）10月5日 - 野付牛 - 留邊蘂間改稱為留邊蘂輕便線。湧別輕便線（軌距762mm）留邊蘂 - 下生田原（現安國）間開始營業，同區間新設奔無加（現金華）、上生田原（現生田原）、下生田原和常紋號誌所。
• 1915年（大正4年）11月1日 - 湧別輕便線延伸段下生田原 - 遠輕（ - 社名淵）間開始營業，同區間新設遠輕等車站。
• 1916年（大正5年）11月7日 - 留邊蘂 - 遠輕間改軌為1067mm、野付牛 - 遠輕 - 下湧別統合為湧別輕便線。
• 1922年（大正11年）
  • 4月1日 - 常紋號誌所改為號誌站。
  • 9月2日 - 廢止輕便鐵道法，改稱為湧別線。
• 10月1日 - 遠輕 - 野付牛區間編入石北線。

• 1911年（明治44年）
  • 9月25日 - 網走線淕別（現陸別） - 野付牛間開始營業，同區間新設野付牛等車站。
  • 10月5日 - 網走線延伸段野付牛 - 網走間開始營業，池田 - 網走間全通，同區間新設端野、緋牛內、美幌、女滿別、呼人、網走等車站。
  • 11月18日 - 池田 - 野付牛 - 網走間改稱為網走本線。
• 1932年（昭和7年）12月1日 - 網走站改稱為（貨）濱網走站，新設網走（2代）站，網走 - 濱網走 (0.8km) 改稱為網走本線（貨物支線）。

• 1934年（昭和9年）2月5日 - 上相之內改稱為相之內、相之內改稱為東相之內。
• 1942年（昭和17年）10月1日 - 野付牛改稱為北見。
• 1946年（昭和21年）
  • 3月1日 - 下生田原改稱為安國，上生田原改稱為生田原。
  • 12月1日 - 新設野上、生野臨時站。
• 1947年（昭和22年）2月11日 - 新設舊白瀧、旭野臨時站。
• 1948年（昭和23年）11月1日 - 新設鳥之澤臨時站。
• 1950年（昭和25年）
  • 1月15日 - 旭野臨時站改稱為西女滿別站。
  • 11月1日 - 新設下相之內臨時站。
• 1951年（昭和26年）7月20日 - 奔無加改稱為金華。
• 1956年（昭和31年）11月1日 - 新設伊奈牛臨時站。
• 1957年（昭和32年）12月1日 - 新設柏陽臨時站。
• 1960年（昭和35年）5月2日 - 新設北日之出、將軍山、愛山、東雲臨時站。
• 1961年（昭和36年）4月1日 - 線路統合，原網走本線北見 - 網走間及網走 - 濱網走間（貨物支線）統合為石北本線，區間包含新旭川 - 網走 (234.0km)、貨物支線 (0.8km) 。
• 1967年（昭和42年）
  • 10月1日 - 廢止下相之內臨時站。
  • 11月15日 - 新設野上臨時站。
• 1969年（昭和44年）11月1日 - 網走 - 濱網走間（貨物支線）里程變更（0.8km→1.3km）。
• 1971年（昭和46年）7月1日 - 廢止鳥之澤臨時站。
• 1975年（昭和50年）12月25日 - 上越站降為號誌站。
• 1980年（昭和55年）10月1日 - 東旭川 - 北旭川間貨物支線 (6.2km) 開始營業。
• 1983年（昭和58年）1月10日 - 櫻岡、伊香牛、中愛別、天幕、中越、奥白瀧、上白瀧、下白瀧、瀬戶瀬、安國、金華、緋牛內、西女滿別、呼人站降為無人站。
• 1984年（昭和59年）
  • 2月1日 - 廢止網走 - 濱網走間的貨物支線 (-1.3km)。
  • 11月10日 - 東旭川、當麻、愛別、安足間、白瀧、丸瀬布、生田原、相之內、東相之內内、端野、女滿別降為無人站。
• 1986年（昭和61年）11月1日 - 停止東旭川 - 北旭川間的貨物支線 (-6.2km)，新設南永山・西北見・愛野臨時站，上川 - 白瀧間普通列車減為1個往復班次，白瀧 - 遠輕間收班時間提早2個小時。
• 1987年4月1日：廢止北見 - 美幌間貨物營業，廢止東旭川 - 北旭川間的貨物支線 (-6.2km)，國鐵分割民營化由北海道旅客鐵道（第1種）、日本貨物鐵道（第2種：新旭川 - 北見、美幌 - 網走）管轄，南永山、西北見、愛野、北日之出、將軍山、愛山・舊白瀧、東雲、伊奈牛、新榮野、生野、柏陽臨時站升級為一般站
• 1990年9月1日：伊奈牛站廢站。
• 1992年3月14日：全線普通列車實施單人運轉。
• 1997年4月1日：相之内改稱為相内、東相之内改稱為東相内。
• 2000年4月1日：新設西留邊蘂站。
• 2001年7月1日：天幕站廢站，中越・奥白瀧站降級為號誌站。
• 2002年4月1日：日本貨物鐵道美幌 - 網走間廢止第二種鐵道事業 (-27.9km)。
• 2003年3月1日：旭川 - 上川間收班時間提早5分。
• 2006年3月18日：新榮野站廢站。
• 2007年：

• 3月1日：緋牛内 - 美幌間發生拖車闖越平交道造成普通列車出軌，有51人受傷。
• 10月1日：全區間實施車站編號制度。

• 2015年：

• 8月1日：由於大雨影響，下白瀧 - 丸瀨布之間有泥沙湧入，上川 - 遠輕之間暫時停止運作。
• 8月8日：上川 - 遠輕之間恢復營運。

• 2016年：

• 3月26日：上白瀧站、舊白瀧站廢站；下白瀧站及金華站降級為號誌站。
• 8月23日：由於受到颱風蒲公英的降雨影響，多個車站有泥沙湧入及道床等損毀。北旭川 - 北見之間暫時停止運作。
• 8月25日：旭川 - 上川之間恢復營運。
• 9月1日：上川 - 遠輕之間開始臨時巴士的服務。
• 10月1日：上川 - 白瀧之間恢復營運。

• 2017年3月4日：常紋號誌站被廢除。
• 2021年3月13日：北日之出、將軍山、東雲及生野站廢站。
• 2024年3月16日：愛山站廢站。

大體上分為「旭川 - 上川」、「上川、白瀧 - 遠輕」、「遠輕、留邊蘂 - 北見 - 網走」三個主要系統。包含特別快速「北見」（），全部列車均實施單人運轉。

雖然路線畫分上起點為新旭川車站，但實際上列車均以旭川車站為起車點行駛。由於旭川的近郊區間範圍最遠可達上川，列車的班次上設定為1天8個往復班次，除了中午以外每1 - 2個小時發出一班。亦有部分列車行駛區間為旭川 - 東旭川、當麻、伊香牛等。

上川 - 白瀧間除了特急「鄂霍次克」（）、「大雪」與特別快速「北見」之外，普通列車1天僅1個往復班次。基於此區間內人口數稀少，國鐵分割民營化後有3座車站（中越、上越、奧白瀧）被降為號誌站，另有2座車站（天幕、上白瀧）被關閉此外，過去上白瀧車站尚未關閉前，上行4626D次普通列車由該站到達次站上川站需耗費1小時8分，曾創造出日本兩站單一區間行駛最久的列車，但相關的班次現已取消。白瀧 - 遠輕間的普通列車（包括特別快速「北見」）共有4個往復班次。然而，當中下白瀧車站卻因使用人數過低而被降為號誌站，舊白瀧車站更因此而關閉。

遠輕 - 北見、網走間的普通列車有4個往復班次，而遠輕 - 生田原間有開行區間列車。另外本區間運轉密度最低為生田原 - 西留邊蘂間，包含「北見」在內的普通列車1天僅5個往復班次。

金華以東則以北見、網走為中心，由西留邊蘂、留邊蘂、東相内為起車點，經由北見開往網走的列車班次較多。留邊蘂 - 網走的區間除了中午以外，每1至2小時發出一班。有部分列車直通釧網本線的知床斜里車站、綠車站。值得一提的是，特別快速「北見」在北見車站的停靠時刻恰可接駁來往於釧網本線的旅客。

• 1990年 - 1995年間，網走站 - 北見站 - 遠輕站有開行過每天1個往復班次的快速列車「網走」（）。
  • 停車站：網走站 - 女滿別站 - 美幌站 - 端野站 - 北見站 - （中間各站停車） - 遠輕站

奧白瀧號誌站內的Kiha54特快「北見」

石北本線有札幌 - 網走間特急「鄂霍次克」2個往復班次，以及旭川 - 網走間特急「大雪」2個往復班次，2021年3月13日因2019冠状病毒病疫情影響乘客減少，「大雪」不再每日開行，部份月份的週二至週四停駛。[7]在觀光季節另外有開行以休閒為類型的臨時特急。旭川 - 北見間尚有特別快速「北見」1個往復班次行駛。

• kiha 283系：特急「鄂霍次克」、「大雪」使用。[8]
• Kiha 261系：特急「鄂霍次克」、「大雪」使用。[9]

• KiHa 40系：普通列車
• KiHa 54型：普通列車、特別快速「北見」
• KiHa 150型：普通列車、特別快速「北見」
• H100型：普通列車

• 9600型：貨客兩用
• D51型：貨客兩用
• C58型：北見 - 網走間旅客用

• DD51型：貨客兩用
• DE10型：常紋峠用補機

• KiHa80系：特急「鄂霍次克」、「大雪」使用。
• KiHa27型・KiHa56型：急行・準急列車使用。
• KiHa22型：急行・準急・普通列車使用。

• 14系：急行「大雪」・特急「鄂霍次克9・10号」B寢台車廂使用。
• 50系51型：旭川 - 網走間普通列車使用。
• 43系：急行「大雪」・旭川 - 網走間普通列車使用。

• 中越信號場：舊、中越站。2001年7月1日停止客運[6][10][11]。
• 上越信號場：舊、上越站。1975年12月25日停止客運[6][10][11]。
• 奥白瀧信號場：舊、奧白瀧站。2001年7月1日停止客運[6][10][11]。
• 下白瀧信號場：舊、下白瀧站（A47）。2016年3月26日停止客運[報道 2][新聞 1]。
• 金華信號場：舊、金華站（A54）。2016年3月26日停止客運[報道 2][新聞 1]。

括弧內是新旭川站起計的營業距離。

• 北日之出站（A33）：2021年3月13日廢站，東旭川站 - 櫻岡站（7.5公里）
• 將軍山站：（A36）：2021年3月13日廢站，當麻站 - 伊香牛站（17.4公里）
• 愛山站（A40）：2024年3月16日廢站，中愛别站 - 安足間站[報道 3]（36.0公里）
• 東雲站：（A42）：2021年3月13日廢站，安足間站 - 上川站（40.4公里）
• 天幕站：2001年7月1日廢除[6][10][11]。上川站－中越信號場間（50.5公里）
• 上白瀧站（A44）：2016年3月26日廢除[報道 2]。奧白瀧信號場－白瀧站間（78.9公里）
• 舊白瀧站（A46）：2016年3月26日廢除[報道 2]。白瀧站－下白瀧信號場間（88.3公里）
• 伊奈牛站：1990年9月1日廢除[6][11]。丸瀨布站－瀨戶瀨站間（104.8公里）
• 新榮野站：2006年3月18日廢除[6][報道 4]。瀨戶瀨站－遠輕站間（113.0公里）
• 生野站（A52）：2021年3月13日廢站，安國站 - 生田原站（132.7公里）
• 常紋信號場：舊、常紋臨時乘降場。1975年7月1日停止客運、信號場化，2017年3月4日廢除。生田原站－金華信號場間（148.0公里）
• 下相之內臨時乘降場：1967年10月1日廢除[6]。留邊蘂站－相之內站間（163.9公里）
• 美野臨時乘降場：廢除時期不詳（1958年以後）[6]。緋牛內站－鳥之澤臨時乘降場間（196.9公里）[注釋 1]
• 鳥之澤臨時乘降場：1971年7月1日廢除[6]。緋牛內站－美幌站間（201.7公里）

貨物支線（短絡線）

東旭川站－（貨）北旭川站（6.2公里）

1986年11月1日休止。1987年4月1日廢除。實際上位於國道39號陸橋下的地點至北旭川站只有幾百公尺程度的短絡線，曾設有降雪屏障。

貨物支線

網走站－（貨）濱網走（1.3公里）

1984年2月1日廢除[6][12]。

• 遠輕站：JR北海道名寄本線 - 1989年5月1日廢除[13][14]。
• 北見站：北海道池北高原鐵道故鄉銀河線 - 2006年4月21日廢除[15][16]。
• 美幌站：國鐵相生線 - 1985年4月1日廢除[15][6]。
• 網走站：國鐵湧網線 - 1987年3月20日廢除[15][14]。

• 池田光雅（編著）. . 中央書院. 1993-08: 69・88頁. ISBN 978-4-924420-82-3. ISBN 4-924420-82-4.
• ジェー・アール・アール（編集） (编). . 交通新聞社. 1996-07. ISBN 978-4-88283-117-4. ISBN 4-88283-117-1.
• 石野哲（編集長）. . JTBパブリッシング. 1998-09-19. ISBN 978-4-533-02980-6. ISBN 4-533-02980-9.
• 田中和夫（監修）. . 上巻 国鉄・JR線. 北海道新聞社（編集）. 2002-07-15: 94–105頁・232–237頁・311–319頁. ISBN 978-4-89453-220-5. ISBN 4-89453-220-4.
• 国土交通省鉄道局（監修）. . 電気車研究会・鉄道図書刊行会. 2006-10: 21頁・60頁. ISBN 978-4-88548-108-6. ISBN 4-88548-108-2.
• 今尾惠介（監修）. . 新潮「旅」ムック 1号・北海道. 新潮社. 2008-05-17. ISBN 978-4-10-790019-7. ISBN 4-10-790019-3.
• 今尾惠介・原武史（監修）. 日本鉄道旅行地図帳編集部（編集） , 编. . 新潮「旅」ムック 1号・北海道. 新潮社. 2010-05-18. ISBN 978-4-10-790035-7. ISBN 4-10-790035-5.

• . 鉄道ファン (交友社). 2012-05-21, 52 (第7巻（通巻615号）): 27 [2018-04-02]. （原始内容存档于2016-03-04）.
• 日本国有鉄道. . 鉄道辞典. 1966-03-31, 補遺版: 214 [2018-04-02]. （原始内容存档于2019-12-07）.
• . 鉄道ジャーナル (鉄道ジャーナル社). 1999-04-01, 33 (第4号（通巻390号）): 28.
• 曽根悟（監修）. 朝日新聞出版分冊百科編集部（編集） , 编. . 週刊朝日百科. 28号 釧網本線／石北本線. 朝日新聞出版. 2010-01-31: 22–23.

• 横平 弘. (PDF). 土木史研究 (土木学会 土木史研究委員会). 1999-05, (19号): 353–360 [2017-10-24]. （原始内容存档 (PDF)于2011-04-28）.