九州を縦断して北九州市、福岡市、熊本市、鹿児島市などの都市を結ぶ重要幹線である。特急列車が数多く運転されており、また北九州・福岡都市圏では快速・普通列車の本数もほかの九州の路線と比べて多く設定されている。ほかにJR貨物による貨物列車の運行も行われている。

本来は門司港 - 鹿児島間の路線であったが、2004年（平成16年）3月13日に九州新幹線の新八代 - 鹿児島中央間が開業したのに伴い、八代 - 川内間が第三セクター会社の肥薩おれんじ鉄道に経営が移管された。一方、川内 - 鹿児島中央（旧西鹿児島）間は普通列車が多く設定されておりこの区間の利用客が多いことから、JR九州の経営のままで残すこととなった。九州新幹線全線開業後の博多 - 新八代 - 八代間の扱いについても同様となる予定である。

鹿児島駅構内には門司港駅起点400.0kmのキロポストがあるが、2004年3月に移管された肥薩おれんじ鉄道線116.9kmを入れても門司港 - 鹿児島間の総距離は398.5kmである。門司港 - 鹿児島間の総距離が現実にちょうど400.0kmだったのは、1927年（昭和2年）から1963年（昭和38年）までで、1963年の博多駅移転による経路変更で0.5km短縮、1999年（平成11年）の枝光 - 八幡間の経路変更でさらに1.0km短縮、と約1.5km短縮されている。

門司港 - 鳥栖間が福岡近郊区間に含まれる。門司港 - 羽犬塚間全駅および大牟田駅相互間では福岡都市圏の乗車カードであるワイワイカードが使用できる。また、門司港 - 荒尾間の各駅ではIC乗車券のSUGOCAが使用できる。