三田線（みたせん）は、東京都品川区の目黒駅から板橋区の西高島平駅までを結ぶ、東京都交通局が運営する鉄道路線（地下鉄）。正式名称は6号線三田線である。
路線名の由来は名称制定時の終着駅である三田から。車体・路線図・乗り換え案内で使用されるラインカラーは「ブルー」（青）
東京特別区部の南部から都心部の日比谷・大手町を経由し、北西部の板橋区まで、おおむね南北を弓なりに（西に向いた逆C字型）走る路線である。目黒駅～白金高輪駅間は東京メトロ南北線と駅施設を共用し、目黒駅で東急目黒線と直通運転を行っている（詳細は#運転を参照）。
この路線は高島平駅側より開業したが、起点は目黒駅（2000年9月26日～）である。ワンマン運転を実施しており、保安装置としてホームゲートシステム（東京都交通局での公式名称・日立製作所製）を全駅に装備する。
収支状況は、2004年度決算で純損益が約16億2,131万6,000円の赤字[1]、2005年度決算で約14億8,247万4,000円の黒字[2]で、着実に改善している。
直接のルーツとしては、1957年（昭和32年）の建設省告示第835号「東京都市計画高速鉄道網」で5号線（現在の東京メトロ東西線）の分岐線として示された大手町～下板橋間の計画が元となっている。1962年（昭和37年）の都市交通審議会答申第6号において、分岐線は6号線として切り離され、その後5号線を営団が、6号線を東京都が建設することになった。なお、本答申では6号線は西馬込方面より五反田・田町（三田駅）・日比谷・春日町・巣鴨および大和町（やまとちょう、板橋区。国道17号（中仙道）と環七が交差する付近）の各方面を経て上板橋（上板橋駅）および志村（現：高島平駅）の各方面へ至る路線として示された。軌間も1435mm（標準軌）を採用予定で、西馬込～泉岳寺間と馬込検車場（現・馬込車両検修場）は浅草線と共用する予定であった。
保安装置ATS・三田駅発着時代（1999年・新高島平）しかし、1964年（昭和39年）に大和町（やまとちょう）～上板橋間を取りやめて志村から東武東上線の大和町（やまとまち、現・和光市）まで延伸すること、並びに泉岳寺～西馬込間は1号線の分岐線とし、6号線は泉岳寺から別線（東急泉岳寺線）で桐ヶ谷へ延伸し、池上線を経由して田園都市線（当時、現在の大井町線）と接続するよう答申が改訂され、軌間も1067mm（狭軌）に変更された。その後東武からの「上板橋を乗り入れ改良する余裕がない」との申し入れにより、東武が志村駅～大和町駅間の連絡線（東上本線支線）を建設して接続する計画に改められた。また馬込検車場の共用ができなくなったため、三田線には専用の車両基地が必要になり、新たに志村検車場を計画に加えた。
この頃路線や車両の規格を決定する必要があった為、三田線は全体的に東武鉄道とよく似た規格で作られた。ただし後述の東急目黒線等との相互直通運転に伴い、後になって東武以外の規格に入れ換えられた部分も存在する。
ところが、その翌1965年（昭和40年）に東武東上線は8号有楽町線に、東急田園都市線も11号半蔵門線（但し当時は東急玉川線の規格を踏装して銀座線程度の小型車で計画）への乗り入れを目指す計画に変更され（池上線の計画は実現せず）、三田線の直通計画は宙に浮いてしまった。この件では、両社、特に東急に対して都は抗議を行ったが、結局東急・東武の意向に押し切られた。これ以降、三田駅以南の計画は未定のまま高島平駅～三田駅間のみを着工することになった。高島平駅～西高島平駅間は上記の東武の連絡線の区間であるが、都が免許を譲り受けて着工することになった。都は規格の統一の点から浅草線と同様の1435mm軌間で計画されていたのを東急・東武の申し出で1067mm軌間に変更したのに一方的に中止を申し出たので、当時、この件に関しては都側は「甚だ信義にもとる行為であり、この計画に関して東急側に強く翻意を即す」と猛烈に抗議した。
このため、後年東急目黒線と相互直通運転を行うまではどの他社線とも直通運転を行うことはなかった。
西高島平 新高島平 高島平 西台 蓮根 志村三丁目
志村坂上 本蓮沼 板橋本町 板橋区役所前 新板橋 西巣鴨
巣鴨 千石 白山 春日 水道橋 神保町
大手町 日比谷 内幸町 御成門 芝公園 三田
白金高輪 白金台 目黒