Jalur ini merupakan bagian dari rute utama antara Sapporo dan Hokkaido Selatan. Karena itu, kereta ekspres terbatas Hokuto yang menghubungkan Sapporo dan Hakodate serta kereta ekspres terbatasSuzuran antara Sapporo dan Muroran melintasi jalur ini setiap 1 hingga 2 jam sekali.[1]
Bagian antara Sapporo dan Minami-Chitose juga merupakan bagian dari rute utama antara Sapporo dan Hokkaido biagian timur. Kereta ekspres terbatas Ōzora dan Super Tokachi melintasi petak ini.[1]
Kereta api rapid Special Rapid Airport dan Rapid Airport beroperasi kira-kira setiap 12 menit sekali, sebagai kereta api bandara yang menghubungkan Stasiun Bandara Chitose Baru dengan Sapporo atau Otaru. Karena Jalur Chitose melewati daerah paling urban di Hokkaido, ada sekitar 3 hingga 4 kereta lokal yang melintas tiap jamnya.
Semua kereta rapid berhenti di stasiun bertanda "+", beberapa di stasiun bertanda "◌", dan stasiun yang tidak disinggahi bertanda "-".[2] Kereta lokal berhenti di sebagian besar stasiun tetapi beberapa tidak berhenti di stasiun bertanda "◌".
Petak Chitose-Eniwa dibangun jalur ganda pada bulan September 1965, dan kemudian diperpanjang ke Kitahiroshima pada bulan September 1966. Kemudian, petak Chitose-Uenae dibangun jalur ganda pada tahun 1968, dan diperpanjang sampai Numanohata pada tahun 1969. Petak Shiroishi-Kitahiroshima dibangun jalur ganda pada tahun 1973, menyelesaikan proyek jalur ganda yang telah dibangun sebelumnya.
Elektrifikasi
Bangunan stasiun Chitose dibaut bertingkat pada tahun 1980 serta pada tahun yang sama jalur tersebut dialiri listrik sehubungan dengan pembukaan bandara Chitose. Jalur cabang antara Minami-Chitose dengan Bandara Chitose dielektrifikasi pada tahun 1992. Dengan demikian, seluruh jalur ini telah berupa jalur ganda dan dielektrifikasi.