南武線（なんぶせん）は、神奈川県川崎市川崎区の川崎駅と東京都立川市の立川駅を結ぶ東日本旅客鉄道（JR東日本）の鉄道路線（幹線）である。そのほか以下の支線を持つ。
神奈川県の川崎駅と東京都の立川駅を結ぶ路線で、川崎市を南北に貫く動脈である。東京都心や山手線から郊外に延びる複数の放射状路線と交差する、いわゆる環状路線（フィーダー線）の一つとなっており、京葉線・武蔵野線と連続する東京の外環状線の一部を構成している。また、川崎駅の隣の尻手駅からは、鶴見線の浜川崎駅へと伸びる南武支線と、新鶴見信号場へと伸びる尻手短絡線が存在する。
なお、本線のうち唯一の横浜市内にある矢向駅のほか、川崎駅および尻手駅も運賃区分上は横浜市内の駅として扱っている。これは、両駅が川崎市内にあるものの、「横浜市内」の中心駅である横浜駅から矢向駅に行く途中にあるため、両駅も「横浜市内」に加える方が合理的だからである。「横浜市内」の詳細は特定都区市内を参照。
多摩川とは全線で並行し、右岸を走る南側では多摩丘陵東端に沿って多摩川の氾濫原を走る。多摩川を渡った北側では立川崖線を登り、武蔵野台地上を走る。多摩川の河川敷は現在は橋梁上でしか見られない（堤防は稲城市内の高架線や登戸駅付近で見える）。川崎市内では二ヶ領用水とも並行し、その本川および川崎堀とは中野島・宿河原・久地・武蔵小杉・平間の各駅付近で計5回交差する。
沿線には俗に「日本のシリコンバレー」と呼ばれることもある。特に川崎市中原区を中心とした一帯を擁し、NEC・富士通・東芝などの電機・情報技術関連企業やその子会社の多くの工場、ミツトヨの本社、後述のKSPが立地している。近年では、川崎市の公報を中心に南武線を“ハイテクライン”と呼ぶこともあるが、定着にはいたっていない。
南武線は、私鉄の南武鉄道により開業した路線である。
免許の出願は多摩川砂利鉄道として行われており、多摩川の川原で採取した砂利を運搬するのが目的であった。1920年1月29日に免許が交付された後、3月1日に会社を設立し、社名を南武鉄道に改称した。3月17日には終点を立川まで延長、府中町～国分寺町間の支線の敷設を追加で申請した。これらは単に砂利を運搬するだけでなく、多摩地域と川崎とを結ぶ交通路線となることも目指したものであった。
会社設立の際、資金集めに難航し、地元の発起人が次々と脱退した。そんな中、浅野セメント（現在の太平洋セメント）の浅野総一郎とその系列企業が名乗りを上げた。浅野総一郎は既に青梅鉄道（現在の青梅線）を傘下に収めており、セメントの原料である石灰石を青梅鉄道から中央本線・山手線・東海道本線経由で工場のある川崎まで運んでいた。川崎と立川を結ぶ南武鉄道を傘下にすればすべて自分の系列の路線で運搬することができ、輸送距離も大幅に短くなる。両者の利害が一致し、南武鉄道は浅野系列となった。
1927年3月9日に川崎駅～登戸駅間が開業した（同日、貨物線の矢向～川崎河岸間も開業したが、1970年5月25日廃止）。当初から全線電化路線であった。電車6両、蒸気機関車2両、貨車44両を保有していた。目黒にあった競馬場を沿線の府中に誘致し、稲田堤の桜や久地の梅園などへの花見客を誘致するなど、利用者増加のための努力が行われ、特に競馬開催時に電気機関車牽引の客車列車を運転するほどの利用客があった。1927年11月1日に登戸～大丸（現・南多摩）間、1928年12月11日に大丸～屋敷分（現・分倍河原）間を延伸、1929年12月11日に分倍河原～立川間を開業、全線が開通した。全通当時は川崎～立川間35.5kmを1時間10分で結んでいた。1930年3月25日に支線の尻手～浜川崎間も開業した。
南武線 駅一覧
川崎駅
尻手駅
矢向駅
鹿島田駅
平間駅
向河原駅
武蔵小杉駅
武蔵中原駅
武蔵新城駅
武蔵溝ノ口駅
津田山駅
久地駅
宿河原駅
登戸駅
中野島駅
稲田堤駅
矢野口駅
稲城長沼駅
南多摩駅
府中本町駅
分倍河原駅
谷保駅
矢川駅
西国立駅
立川駅