東京地下鉄（東京メトロ）有楽町線とは小竹向原駅で接続し、西武有楽町線の列車はすべて有楽町線池袋・新線池袋方面へと直通運転を行うが、両路線は運営主体の異なる別路線である。これは西武池袋線と東京メトロ有楽町線とを直通運転させる連絡線として建設されたためである。
この経緯から路線には「西武有楽町線」の名がつけられているが、西武の「有楽町線」ではなく「西武」をも含めた「西武有楽町線」が正式路線名である（東京地下鉄の有楽町線と区別するため）。なお、西武を含む路線名にはほかに「西武秩父線」「西武園線」が、社名を含む正式路線名にはほかに「東急多摩川線」がある。
西武線内で地下に駅がある唯一の路線である。
当路線は、運輸政策審議会第11号答申にある8号線（有楽町線）の一部で、西武鉄道に属する区間であり、同社と東京地下鉄（東京メトロ）の2社が相互直通運転を実施している。
相互直通運転区間は、新木場駅（東京地下鉄有楽町線）・新線池袋駅（副都心線・有楽町線新線）～飯能駅（西武池袋線）で、当路線を経由したほとんどの列車が飯能方面、新木場方面へ直通する。
運転される列車種別は、快速（日中）、準急（朝・夕）、各駅停車（終日）であるが、当路線内は全列車が各駅に停車する。以前は行き先によっては終電が早く、午後2時台なのに「最終快速小手指行き」などの案内が営団（当時）有楽町線内でもなされていたが、現在ではそのような案内はされなくなった。
顧客を増やしたい不動産業者の思惑や、運転系統などの都合で乗客から東武伊勢崎線の各駅停車（主に北千住～北越谷間の複々線区間を指す場合が多い）が「日比谷線」と呼ばれたり、JR東日本の常磐線各駅停車が「千代田線」、中央線各駅停車が「総武線」「東西線」などと呼ばれたりするのとは異なり、西武有楽町線はれっきとした正式名称である。
西武有楽町線は、新桜台～練馬間の開業前は他の西武の路線とは切り離されていた上、営団（現・東京メトロ）管理の小竹向原駅は別としても、西武鉄道管理の新桜台駅の駅構内が営団有楽町線の駅と同じようなフォーマットであるため、営団地下鉄有楽町線と同一視され、両方を合わせて俗に「有楽町線」と呼ばれていたが、池袋線練馬までの全線が開業した事によって「西武有楽町線」という名称が再認識された。
この路線が西武鉄道のものであることを認識するのが池袋駅から新桜台駅まで利用する場合で、地下鉄有楽町線（新線）小竹向原経由の直通列車利用だと東京メトロ・西武の2社分の運賃がかかるのに対して、西武池袋線経由で練馬駅乗り換えだとかかる運賃が西武1社分ですむ。
しかし東京メトロ副都心線が渋谷まで開通する2008年（平成20年）6月以後は有楽町方面へ行かない列車も通ることになり、現在の名称のままでは混乱は避けられない（ただ、東京メトロ側にも有楽町方面に行かない有楽町新線＝副都心線先行開業区間が存在するが、これはあくまで現時点では東京メトロ有楽町線の複々線区間という扱いである）。
有楽町線 駅一覧
和光市 地下鉄成増 地下鉄赤塚 平和台 氷川台 小竹向原 千川 要町 池袋 池袋新線 東池袋 護国寺 江戸川橋 飯田橋 市ケ谷 麹町 永田町 桜田門 有楽町 銀座一丁目 新富町 月島 豊洲 辰巳 新木場