西武新宿線

路線で最も古いのは東村山駅以北の区間である。これは甲武鉄道（現在の中央本線）の貨物支線として、武蔵国の入間郡・高麗郡・比企郡の物産を東京へ運ぶ目的で川越鉄道が建設した。1890年12月に仮免許が申請され、1891年に甲武鉄道の関連会社として川越鉄道が設立された。最初の区間である国分寺駅 - 久米川（仮）駅間は1894年12月21日に川越鉄道川越線として非電化で開業したが、この8.0キロの区間は現在の西武国分寺線である。続いて1895年3月21日に久米川（仮）駅 - 川越駅（現・本川越駅）間21.7キロが開業し、この東村山駅以北の区間が現在の西武新宿線となっている。東村山駅は1895年8月6日に開業した。

1906年の鉄道国有法により、接続先の甲武鉄道が国有化されて川越鉄道は都心への直通ルートを失った。東上鉄道（現・東武東上本線）や武蔵野鉄道（現・西武池袋線）の開業により東京 - 埼玉県西部間の輸送競争が激化するなか、川越鉄道は電力会社などとの合併を経て（旧）西武鉄道となった。独自の都心乗り入れを目指した西武は、井荻 - 高田馬場間（1925年）、高田馬場 - 早稲田間（1926年）の免許を得て、1927年4月16日に高田馬場（仮）駅 - 東村山駅間23.7キロを村山線として複線・直流1,500ボルト電化で開業した。同時に東村山駅 - 川越駅間を電化し、高田馬場 - 川越間の直通運転を開始した。村山線が中央本線と武蔵野鉄道の中間を通ったため競争はさらに激しくなったが、戦時下の私鉄統合により武蔵野鉄道と合併して現在の西武鉄道となり、競争は終結した。高田馬場駅は1928年4月15日に現在地へ達し、川越駅は1940年7月22日に本川越駅に改称された。

戦後の1952年3月25日、西武は高田馬場駅から西武新宿駅までの2.0キロを延伸して西武新宿駅を開業し、村山線と川越線の東村山駅 - 本川越駅間を統合して新宿線に改称した。西武新宿駅は、現在のルミネエスト（新宿駅東口）の2階への乗り入れを予定していたため仮駅として建設されたが、6両を超える編成を扱う用地が不足したことから計画は中止され、国鉄（JR）新宿駅への乗り入れは実現しなかった。西武新宿駅は1977年に地上25階建ての駅ビル・ホテルを併設して改築された。

複線化は約40年をかけて段階的に進められた。東村山駅 - 所沢駅間は1950年から1958年にかけて、所沢駅 - 入間川駅（現・狭山市駅）間は1967年から1975年にかけて、脇田信号場 - 本川越駅間を除く残りの区間は1980年から1991年にかけて複線化された。脇田信号場 - 本川越駅間は現在も単線である。駅ナンバリング（路線記号「SS」）は2012年度に西武鉄道各線で導入された。

現在の新宿線では、各停・準急・急行・通勤急行・快速急行・全車指定席の拝島ライナー・特急「小江戸」が運行されている。西武新宿駅 - 本川越駅間の特急「小江戸」は1993年12月6日に、拝島ライナー（西武40000系使用）は2018年3月10日に運行を開始した。特急には西武10000系「レッドアロー」が使用される。拝島線への直通運転も行われている。西武新宿線は、東京メトロや都営地下鉄へ直通運転を行わない数少ない主要通勤路線の一つで、線内で最も乗降の多い高田馬場駅では東京メトロ東西線やJR山手線と接続する。2010年度の1日あたり利用者数は945,302人であった（西武の資料による）。1980年代に立てられた西武新宿 - 上石神井間の地下急行線・複々線化計画は1995年に無期限延期となり、2019年に東京都が正式に中止した。東村山駅付近や中井 - 野方間など複数の箇所で連続立体交差化工事が進められている。

• 189421 December: the Kawagoe Railway opens Kokubunji–Kumegawa (provisional), 8.0 km, non-electrified, as the Kawagoe Railway Kawagoe Line — the section that is today the Seibu Kokubunji Line.
• 189521 March: Kumegawa (provisional)–Kawagoe (now Hon-Kawagoe), 21.7 km, opens — the section north of Higashi-Murayama that became the present Seibu Shinjuku Line. Higashi-Murayama Station opens 6 August.
• 1906The Railway Nationalization Act nationalises the connecting Kōbu Railway, cutting the Kawagoe Railway's through route into central Tokyo.
• 192716 April: the (old) Seibu Railway opens the Murayama Line, Takadanobaba (provisional)–Higashi-Murayama, 23.7 km, double-track and electrified at 1,500 V DC; the Higashi-Murayama–Kawagoe section is electrified and Takadanobaba–Kawagoe through service begins.
• 192815 April: the Takadanobaba terminus reaches its permanent location (Takadanobaba–Takadanobaba provisional, 0.5 km).
• 194022 July: Kawagoe Station is renamed Hon-Kawagoe.
• 1950Double-tracking of the Higashi-Murayama–Tokorozawa section begins (completed 1958).
• 195225 March: the 2.0 km Takadanobaba–Seibu-Shinjuku extension opens; the line is renamed the Shinjuku Line, integrating the Murayama Line and the Higashi-Murayama–Hon-Kawagoe section. The JR Shinjuku Station extension is dropped for lack of space.
• 1977The 25-storey Seibu-Shinjuku station building with hotel is completed.
• 1991Double-tracking of the line is completed except for the Wakita Signal Box–Hon-Kawagoe stretch, which remains single track (Sayamashi–Shin-Sayama section double-tracked 27 July 1991).
• 19936 December: the Koedo limited express begins between Seibu-Shinjuku and Hon-Kawagoe.
• 1995The 1980s plan for an underground express line / quadruple-tracking between Seibu-Shinjuku and Kami-Shakujii is indefinitely postponed.
• 201124 December: a local train derails at Higashi-Murayama Station; the Kodaira–Tokorozawa section is suspended until the last train.
• 2012Station numbering with the "SS" prefix is introduced on the line during fiscal 2012. From 30 June the Rapid Express and Haijima Rapid services are abolished in a timetable revision.
• 201810 March: the all-reserved Haijima Liner begins, using Seibu 40000 series EMUs.
• 2019Through service onto the Seibu Kokubunji Line is suspended (16 March) for the elevation works at Higashi-Murayama Station; the Tokyo Metropolitan Government formally cancels the long-postponed quadruple-tracking plan.
• 202014 March: the limited-stop Rapid Express is reinstated for weekend and holiday services.