京王線（けいおうせん）は、京王電鉄が運営する鉄道路線である。以下の意味合いがある。 路線名称としての「京王線」：東京都新宿区の新宿駅から調布市の調布駅、八王子市の北野駅を経由して同市の京王八王子駅までを結ぶ鉄道路線で、線増区間の京王新線を含む。 運転系統としての「京王線」：上記1.から京王新線を除いたもの。新宿駅などの案内で多用される新宿駅 - 京王電鉄（2026年5月6日閲覧）。 路線図や営業キロ程表における「京王線」：1.の京王線に競馬場線と動物園線を加えたもの駅・時刻表・路線図 - 京王電鉄（2026年5月6日閲覧）。 京王線系統：上記3.に相模原線と高尾線を加えたもの。 京王電鉄の鉄道全線：上記4.に井の頭線（1067 mm 軌間、路線記号IN）を加えたもの。ただし使用頻度は低い。 このうち、1.から4.については1372 mm 軌間（馬車軌間）を採用する路線のみで構成され、駅ナンバリングで使われる路線記号にKOを用いる。以下、本項では特記のない限り1.の意味で記述する。
概要 東京都区部の新宿副都心から甲州街道に沿って渋谷区・世田谷区の北部（一部杉並区南部との境界に跨る）と、多摩地域の調布市・府中市・多摩市・日野市の各都市を経由し、多摩地域最多の人口を擁する八王子市へ至る都市間鉄道（インターアーバン）である。東京都心方面への通勤・通学路線であり、沿線には主に住宅地が広がっている。路線名（および会社名）も東京の「京」、八王子の「王」に由来している。
新宿駅 - 笹塚駅間は複々線区間であり、新宿駅1 - 3番線発着の線路が京王線、4・5番線発着の線路が京王新線と呼ばれ、京王新線を介して都営地下鉄新宿線との相互直通運転が実施されている。この区間の途中駅である初台駅・幡ヶ谷駅は複々線化に際して京王線側から線増部となる京王新線側にホームを移設したため、京王線側の列車は各駅停車を含め全て停車しない。新宿駅1 - 3番線ホームと4・5番線ホームは同一駅構内ながらやや離れて位置するため、旅客案内では前者を「京王線新宿」（または単に「新宿」）、後者を「新線新宿」と呼称している。初台・幡ヶ谷両駅に行くためには、列車種別に関わりなく、新宿側からは新線新宿駅から乗車し - 京王電鉄、笹塚側からは新線新宿行または都営新宿線への直通列車に乗車することになる。
調布駅から分岐する相模原線へ直通する列車も多く設定されており、多摩ニュータウンや相模原市と東京都心方面を結んでいるほか、新宿駅からの一部列車は北野駅から高尾線に直通運転を行い、登山客数日本一の高尾山への観光・登山客を輸送する役割を担っている。2018年より新宿駅 - 京王八王子駅間および新宿駅 - 相模原線橋本駅間で有料座席指定列車の京王ライナーを運行している。
当路線と高尾線は東日本旅客鉄道（JR東日本）の中央線新宿駅 - 八王子駅・高尾駅間と競合し、相模原線方面では新宿駅 - 永山駅・多摩センター駅間で小田急多摩線と競合している。京王電鉄は他の鉄道事業者と比較して運賃が低廉であり、新宿駅 - 八王子駅（京王八王子駅）間においてはJRが616円なのに対して京王は409円、新宿駅 - 高尾駅間はJRが715円・京王は409円、新宿駅 - 小田急多摩センター駅（京王多摩センター駅）間は小田急が387円・京王は356円となっており（2026年3月現在、いずれも交通系ICカード利用）、運賃の安さは競合他路線に対して強みとなっている。
道路とは国道20号（甲州街道）や首都高速4号新宿線・中央自動車道と並行している。府中以東は国道20号にほぼ沿っており、聖蹟桜ヶ丘以西では川崎街道・北野街道に沿いながら浅川をさかのぼっている。建設時の経緯（後述）から、府中駅を境にして長い直線区間が少なくなる。
京王の新宿駅の1日平均利用者数は70万人を超え、私鉄のターミナル駅の利用者数としては東急電鉄の渋谷駅に次ぐ2位である。笹塚駅 - 調布駅間の複線区間には相模原線や高尾線からの列車も乗り入れるため、朝の通勤時間帯は列車本数が非常に多く、そのため明大前駅周辺でダンゴ運転状態になり、首都圏の通勤路線では東急電鉄と共に「ラッシュ時に遅い路線」としてしばしば挙げられるが、「京王線（笹塚駅 - 仙川駅間）連続立体交差事業」が完成すればいくらかは改善される見込みである。
以下、本記事において京王電鉄の新宿駅について単に「新宿」「新宿駅」とあるものは「京王線新宿駅」を意味するものとする。
路線データ 路線距離：37.9 km 軌間：1,372 mm 駅数：34駅（起終点駅含む） 複線区間：笹塚 - 京王八王子間 (34.3 km) 複々線区間：新宿 - 笹塚間 (3.6 km) 電化区間：全線（直流1500 V） 保安装置：京王ATC 最大勾配：35 ‰（幡ヶ谷 - 笹塚間のトンネル出口部分） 最高速度：110 km/h（調布以東は105 km/h） 最小曲線半径：110 m（京王線新宿駅構内）
沿線概況 新宿 - 笹塚 JR新宿駅、小田急新宿駅のさらに西隣の地下2階に南北に延びる3面3線の京王線新宿駅を南に出て、国道20号を地下でくぐる。新宿区から渋谷区に入り、海側（京王八王子・高尾山口に向かって左側）2線が合流しながら右に半径110 mの急カーブを切り、西南西に向きを変える。ここでシーサスポイントを通過。国道20号の少し渋谷方面寄りの南側を走りながら旧初台駅跡（新宿駅より1.7 km）を通る。ここまではカーブが連続するためATS時代には減速信号現示により運転速度が制限されていた。幡ヶ谷駅を越えたところで上り線は京王新線と立体交差のため急勾配 (35‰) で地上へ、下り線はしばらくしてから京王新線と同時に地上へ出る。ここまでの地下区間において、初台駅は京王線の当該区間の第二期の地下化によって一旦地下駅となった後に京王新線にホームを移設したため京王線側に旧駅跡が残っているが、幡ヶ谷駅は元々が地上駅で京王新線にホームを移設後に京王線の第三期の地下化が行われたため京王線側は地上部に鉄道柵が残っている程度である。上り線のみ踏切が1箇所あり、地上区間が他の3線より長い。そのまま上下線が京王新線を挟む形で高架の笹塚駅に登る。ここまでの地下区間は主に玉川上水の敷地に建設されている。旧初台付近までは比較的急な曲線が多い。笹塚駅の手前で東京都道420号鮫洲大山線（中野通りの延長）を越える。
笹塚 - 明大前 笹塚駅を出発すると京王新線からの引上線を挟みながら高度を下げ、ここから世田谷区の北端をときおり杉並区に入りながらさらに西南西に向かう（この状態は芦花公園あたりまで続く）。環七通りを越え、玉川上水を越えたところに代田橋駅がある。代田橋駅手前までは高架であるが、ここから先は地上を進む。明大前駅で井の頭線と交差する。
明大前 - 千歳烏山 小さな起伏を超え、右に大きくカーブを切るところに、下高井戸駅がある。ここでは左から東急世田谷線を迎える。下高井戸駅を出ると再び起伏があり、向きを西北西に変え、車両基地（かつては工場もあったが現在は留置線のみ。詳細は若葉台検車区を参照）がある2面4線の桜上水駅へ。続く上北沢駅は京王線では数少ない島式1面の駅である。上北沢駅付近からしばらく首都高速道路との距離が離れる。上北沢駅を出ると高架駅の八幡山駅に向け駆け上る。八幡山駅は京王線では唯一、ホームのない通過線があり、なおかつ外側2線が本線の駅である。その高架により環八通りを越える。左に高架の電留線を見ながら高架線から駆け下りて、左にカーブを切って芦花公園駅、西南西に向かって、烏山川を跨ぎ、千歳烏山駅である。この付近はバイパスである国道20号と多少離れるが、旧道とは近い。
この区間では代田橋駅 - 仙川駅間で連続立体交差事業が進行中である（連続立体交差化事業・複々線化計画を参照）。
千歳烏山 - つつじヶ丘 仙川の谷に下り、これを渡ると地面は上がっていくが、線路はさらに下って切り通しに入る。調布市に入り、仙川駅に着く。現在の仙川駅は山手線の原宿駅と同じようなホーム構造であるが、かつては島式1面であった。都道114号をくぐると武蔵野台地の国分寺崖線から入間川の谷に突き出す。高架（築堤）で進んで入間川を跨ぎ、武蔵野台地の武蔵野面の舌状台地へ着地する。
つつじヶ丘 - 調布 2面4線のつつじヶ丘駅で左に電留線を見送りながら、本線は崖に突き出しながら国分寺崖線を再び下り、柴崎駅の先で野川を越える。そこから地下トンネルに入り、国領駅構内で大きく右にカーブを切る。ここから再び西北西に向きを変え、東京都道11号・狛江通りと地下で交差する。地上時代は踏切で交通が遮断され渋滞がひどかったが、地下化により解消された。布田駅は地下化開業の際にスクリーンドアを採用したため、旅客がホームへ転落するおそれはなくなった。さらに右に曲がって、2面4線（地下2階1面2線下りホーム、地下3階1面2線上りホーム）の調布駅へ入る。
調布 - 府中 相模原線とのポイントを通過し相模原線を左に分けると、地上に出る。西調布駅を過ぎて中央自動車道をくぐると右手に味の素スタジアムが見えてすぐが飛田給駅である。左右にカーブを切りながら府中市に入り市道の切り通しを越えて、武蔵野台駅へ。駅端からすぐに土手を上り、市道、西武多摩川線、市道を越え、地上に降りて右にカーブを切って多磨霊園駅へ。このカーブでは京王の曲線制限としては最も高い105 km/h制限の標識が立っているが、京王ライナーや特急など最高速度を出す列車は先行する各駅停車の関係で直後の信号で減速信号に掛かることが多いため、この最高制限速度を出す列車は少ない。続く東府中駅は下り線のみ待避線を持ち、さらにその南隣に競馬場線専用ホームがある。競馬場線を左に分けて旧甲州街道を斜めに横切り、線路も左にカーブを切りそのまま高架へ上ってゆく。小金井街道を越えて2面4線の府中駅に着く。
府中 - 聖蹟桜ヶ丘 府中駅を出たらすぐにけやき並木通りと府中街道を跨ぎ、JR武蔵野線（地下）と交差して、大きく左にカーブを切りながら地上に降り、進路は南南西になる。ここで再び旧甲州街道の踏切があり、分倍河原駅へ。この駅の途中で立川崖線があり、ここから南は高架駅となる。その崖線下に沿ってJR南武線のホームがある。市道（ホーム下）と鎌倉街道旧道を越え、地上に降りる。降りきったところで中央道をくぐる。再び右にカーブを切りながら西南西に向かって高架に上がり、中河原駅である。ここで新道と合流した鎌倉街道を再び越える。左にカーブを切り、進路を再び南南西として多摩川を越え、多摩市に入る。右に急カーブを切って聖蹟桜ヶ丘駅である。この駅は古くはカーブの途中にあったが、高架化の折りに駅ホームの一部を直線としている。
聖蹟桜ヶ丘 - 高幡不動 ここから川崎街道の北側に沿って走る。野猿街道の一部立体交差を越えると、左から多摩丘陵が迫る。日野市に入り、ここからは多摩丘陵と多摩川の間の狭い平野の南端近くを走ることになる。地平に降りて右、左にカーブを切ると百草園駅。しばらく直線で進むと、右から程久保川が迫り、これを越えると、多摩モノレールの高幡不動駅をくぐる。同時に都道503号相模原立川線と交差する。高幡不動駅は、動物園線用のホーム、線路を入れて3面5線の駅である。
高幡不動 - 京王八王子 45 km/hの低速で左にカーブを切り、右折した川崎街道と交差し、さらにその直進方向である北野街道に沿う。左に曲がって南西を向く。さらに左折すると南平駅である。右に曲がって、平山橋を渡る都道155号と交差し、左に曲がると平山城址公園駅である。八王子市に入って、浅川、北野街道に挟まれるように右に大きく曲がり、勾配を上りながら西進すると長沼駅である。その先で北野街道が左から迫り、これと交差する。なお都道を左に見ながら再び上り勾配となり、直進し、右にカーブして湯殿川を渡り、高架2面4線の北野駅となる。国道16号八王子バイパスを越え、直進する高尾線に分かれて右にカーブし、西北西を向く。左から横浜線が迫り、並ぶところで野猿街道の陸橋をくぐる。横浜線を左に分けると、すぐに中央線・八高線の高架をくぐる。左にカーブしながら地下に潜ってゆき、北西を向いて1面2線の京王八王子駅に至る。
歴史 サムネイル|center|800px|1930年（昭和5年）「京王電車沿線名所図絵」吉田初三郎作 京王電気軌道が1913年、笹塚駅 - 調布駅を開通させた。その後、小刻みに延長を繰り返し、新宿追分駅 - 府中駅間を1916年に全通させた。当初、未開業区間の新宿駅 - 笹塚駅、調布駅 - 府中駅 - 国分寺駅はバスで連絡していたが、これは東京で最初のバス営業であった。
新宿 - 八王子間の鉄道は甲武鉄道が1889年に開業し、鉄道国有法により1906年には官設鉄道の中央本線となっていたが、江戸時代までの主要交通路だった甲州街道からはかなり北方に離れ、中野 - 立川間ではむしろ青梅街道や五日市街道に近い武蔵野台地を直線で結んでいたのに対しこのルート選定については、鉄道忌避の存在の有無をめぐる議論がある。詳しくは該当項目を参照。、この京王電気軌道線は内藤新宿から高井戸宿や布田五宿を経て府中宿まで、甲州街道に沿ってかつての各宿場を結んでいた。
府中駅 - 東八王子駅（現・京王八王子駅）間は、関連会社の玉南電気鉄道により1925年に開業した。同区間は国から補助金を得るため、軌道法に基づく軌道ではなく、地方鉄道法に基づく鉄道として、軌間1067 mmで建設されており、京王と玉南とは直通運転できなかった。玉南は中央本線との競合を理由に結局は補助金を得られなかったため、1926年に京王が玉南を合併。改めて軌道特許を取得して同区間を軌間1372 mmに変更した。新宿追分 - 東八王子間の直通運転が開始されたのは1928年のことである。
京王線の幡ヶ谷駅以東は戦前、甲州街道を走る軌道であった。新宿方の起点は、現在は新宿駅西側の京王百貨店地下2階であるが、古くは新宿駅南口のJRの線路を乗り越えた先の新宿追分（新宿伊勢丹前交差点。現在の新宿三丁目駅付近）であった。1936年、幡ヶ谷より新町までは玉川上水を暗渠とした上に専用軌道を敷設。新宿起点も追分交差点上から脇の四谷新宿駅（のちの京王新宿駅。現在は京王新宿三丁目ビルが立地）に移転した。戦争末期の1945年、現在の新宿 - 初台間に相当する場所にある天神橋変電所が空襲により被災し、電圧低下で新宿駅南口の跨線橋を電車が上れなくなったため、西口の現在の場所に急遽ターミナルが作られた（この場所は東横線新宿延伸計画用の土地だった。詳しくは、東京横浜電鉄新宿延伸計画を参照）なお、1980年に都営地下鉄新宿線が新宿まで延伸開業し、京王新線・京王線との直通運転を開始した際、新宿駅からは甲州街道、次いで京王追分ビル・京王新宿三丁目ビルの地下を通って新宿三丁目駅に至るトンネルが建設され、戦前の京王線ルートを踏襲する形になった。各種地図ソフトでこれが確認できる。。
以降も、新宿駅と文化服装学院所在地は渋谷区代々木三丁目。現在の京王線の地下線も、ここから東側の新宿駅寄りでは甲州街道にほぼ沿い、西側の初台駅・笹塚駅寄りでは甲州街道から少し南側に離れた旧地上線用地の地下を通っている。前との間、約1 kmは甲州街道上に軌道が敷設されていたが、1953年に道路中央を専用軌道化した。しかし、新宿駅周辺の甲州街道上り線を横切る踏切に遮断機が設けられていなかったことによるトラブルが相次ぎ、また甲州街道自体拡幅の必要に迫られ、京王線軌道敷を移設することになった。こうして新宿駅は1963年4月に現在の地下駅が完成し、同区間が地下化された。同年8月に架線電圧を1500Vに昇圧。京王線の地下化は第二期として翌1964年に初台駅の西側まで延長され、1978年には前記の京王新線開業で新宿 - 笹塚間の複々線化が実現し、その後の1983年には第三期として笹塚駅東側まで地下区間が延長された。京王新線の開業と引き換えに、京王線の各駅停車を含む全列車は初台・幡ヶ谷両駅を通過することになりスピードアップが図られた。
京王線は府中（武蔵国の国府所在地）や金剛寺（高幡不動尊）の門前など、古代からある町を通り、沿線には一定の交通需要があったが、競合する国鉄（現JR東日本）中央本線（国電中央線快速区間）中央線の新宿 - 八王子（東京 - 浅川（現高尾）間）では1930年に直流1500 Vでの電化、1939年には複線化が完了し、高速・高頻度運転が開始されていた。や、関東の他の大手民鉄と比較して輸送力の増強は遅れていた。
しかし、第二次世界大戦後に東京都の多摩地域では都心部のベッドタウンとして人口が急増し一例を挙げると、鉄道開業当時にあった多摩村は、他町村との合併をせずに1964年に多摩町、1971年に多摩市へ移行し、これにより京王線沿線から町村部が消滅した。、京王グループ自体も京王不動産による住宅開発を含めて行ったことで、京王線の乗車人員は激増した。
さらに1968年、運輸省の都市交通審議会が答申第10号で芦花公園から新宿・市ヶ谷を経由して住吉町に至る「東京10号線」計画を示し、同年中の建設省告示で西側の出発地が調布、1975年の同審議会第15号答申では橋本へと延伸され、京王線は京王新線・都営新宿線・相模原線の各線と一体での輸送力強化が図られた。なお、この答申では東側の整備区間も住吉 - 千葉ニュータウン間が追加されたが、千葉県営鉄道の「北千葉線」として建設が予定された本八幡 - 印旛松虫（現在の北総鉄道印旛日本医大駅）間は採算面の問題で2000年に鉄道免許が廃止され、2013年には延伸検討委員会の廃止で計画自体が消滅した。。
1971年からは多摩ニュータウンへの入居が開始され、当初は聖蹟桜ヶ丘駅で京王電鉄バスとの接続、1974年の相模原線京王多摩川 - 京王多摩センター間延伸開業後は新宿 - 調布間での直通電車運転により、ニュータウン住民の主要通勤路として京王線が相模原線と共に利用された多摩ニュータウン地域には京王の南側を営業地域とする小田急電鉄も小田急多摩線の建設で乗り入れたが、本線筋である小田急小田原線の輸送力が限界状態で、新宿への直通運転がほぼ行えなかったため、2000年に新宿発着の急行、2002年に千代田線直通の多摩急行を設定するまで、多摩ニュータウンから新宿や東京都心部への鉄道利用は京王がほぼ独占していた。。
このため、京王帝都電鉄（1998年に京王電鉄へ改称）は、1963年に特急運転開始、1970年に全線複線化を行った。さらに、上記の新宿地区で行った専用軌道化・地下化や京王新線の建設以外でも、各駅ホームの延長や京王八王子駅の地下化、調布駅周辺での地下化と相模原線との平面交差解消など、列車の増発や長編成化を実現するための設備投資を続け、輸送力の増強を進めた。
年表 1913年（大正2年） 4月15日 - 京王電気軌道笹塚 - 調布間 (12.1 km) 開業[ 『京王電気軌道株式会社三十年史』]（国立国会図書館デジタルコレクション）。 10月11日 - 代々幡 - 笹塚間 (1.3 km) 開業。 1914年（大正3年） 4月8日 - 幡代小学校前 - 代々幡間 (0.3 km) 開業。 6月11日 - 代々木 - 幡代小学校前間 (0.7 km) 開業[ 『京王電気軌道株式会社三十年史』]（国立国会図書館デジタルコレクション）。 11月19日 - 新町 - 代々木間 (0.6 km) 開業。 1915年（大正4年） 3月31日 - 葵橋 - 新町間 (0.4 km) 開業。 5月1日 - 停車場前 - 葵橋間 (0.4 km) 開業。 5月30日 - 新宿追分（新宿三丁目） - 停車場前間 (0.1 km) 開業。 1916年（大正5年） 9月1日 - 調布 - 飛田給間 (1.8 km) 開業[ 『京王電気軌道株式会社三十年史』]（国立国会図書館デジタルコレクション）。 10月31日 - 飛田給 - 府中間 (4.2 km) 開業。 1917年（大正6年） - 火薬庫前駅を松原駅に、上北沢駅を北沢駅に、下仙川駅を仙川駅に改称。布田駅開業。 1918年（大正7年）5月1日 - 京王電鉄今尾恵介監修『日本鉄道旅行地図帳』4号 関東2、新潮社、2008年、p.45 - 松沢駅開業。 1919年（大正8年）9月 - 代々木駅を神宮裏駅に、改正橋駅を初台駅に改称。 1920年（大正9年） 3月27日 - 笹塚 - 上高井戸（芦花公園）間複線化[ 『京王電気軌道株式会社三十年史』]（国立国会図書館デジタルコレクション）。 4月5日 - 上高井戸 - 烏山（千歳烏山）間複線化。 4月15日 - 金子（つつじヶ丘） - 調布間複線化。 6月25日 - 烏山 - 金子間複線化。 1923年（大正12年）5月1日 - 調布 - 府中間複線化[ 『京王電気軌道株式会社三十年史』]（国立国会図書館デジタルコレクション）。 9月1日-3日 - 関東大震災により送電不能運転休止。9月4日より再開。 1925年（大正14年） 3月24日 - 玉南電気鉄道府中 - 東八王子間 (16.3 km) 開業（地方鉄道）[ 「地方鉄道運輸開始」『官報』1925年3月30日]（国立国会図書館デジタルコレクション）。 5月1日 - 停車場前駅を葵橋駅と統合し新宿駅南口側に移転。 1926年（大正15年） 4月28日 - 北沢車庫前駅開業。 12月1日 - 玉南電気鉄道を合併（登記上では12月27日[ 『鉄道統計資料. 昭和元年』]（国立国会図書館デジタルコレクション））。 1927年（昭和2年） 6月1日 - 府中 - 東八王子間 (16.3 km) 改軌工事完成（地方鉄道を廃止し軌道として開業）[ 『京王電気軌道株式会社三十年史』]（国立国会図書館デジタルコレクション）。 10月28日 - 新宿追分駅を新宿ビルディング現在の「京王新宿追分ビル」および「京王新宿三丁目ビル」の位置にあった。に移転。 12月17日 - 仙川 - 調布間を甲州街道南側に移設。 1928年（昭和3年） 5月22日 - 新宿追分 - 東八王子間直通運転開始高嶋修一「京王電鉄の歴史的視点--京王電気軌道の時代を中心として」『鉄道ピクトリアル』No.734、93頁。 12月11日 - 屋敷分駅を分倍河原駅に改称屋敷分駅の分倍河原駅への改称は、今尾恵介監修『日本鉄道旅行地図帳』4号 関東2、新潮社、2008年、p.45では1928年12月11日、京王電鉄『京王ハンドブック』では1929年5月1日。。 1929年（昭和4年） 3月12日 - 分倍河原駅を南武鉄道（現・南武線）交差地点に移転。 4月1日 - 関戸（聖蹟桜ヶ丘） - 北野間複線化[ 『京王電気軌道株式会社三十年史』]（国立国会図書館デジタルコレクション）。 4月7日 - 府中 - 中河原間複線化。 8月7日 - 烏山駅を千歳烏山駅に改称。 1930年（昭和5年）3月6日 - 新宿追分駅を四谷新宿駅に改称。 1932年（昭和7年） 12月8日 - 多磨駅を市公園墓地前駅に改称。 12月10日 - 北沢駅を上北沢駅に改称。 1933年（昭和8年）8月11日 - 北沢車庫前駅を京王車庫前駅に改称。 1934年（昭和9年）1月19日 - 代々幡駅を幡ヶ谷本町駅に改称。 1935年（昭和10年） 2月8日 - 松原駅を帝都電鉄（現・井の頭線）交差地点に移転し明大前駅に改称。 11月12日 - 臨時競馬場前駅開業。 1936年（昭和11年） 6月（日付不詳） - 幡ヶ谷から旧幡代小学校駅までの甲州街道上の併用軌道を、玉川上水を暗渠化した専用軌道に移設。 1937年（昭和12年） 5月1日 - 四谷新宿駅を京王新宿駅に、停車場前駅を省線新宿駅前駅に、京王車庫前駅を桜上水駅に、市公園墓地前駅を多磨霊園駅に、関戸駅を聖蹟桜ヶ丘駅に、百草駅を百草園駅に、高幡駅を高幡不動駅に改称。 9月1日 - 幡ヶ谷本町駅を幡代駅に、松沢駅を八幡山駅に、上高井戸駅を芦花公園駅に、八幡前駅を東府中駅に改称。 1938年（昭和13年）3月25日 - 下高井戸駅を日大前駅に改称。 1939年（昭和14年） 天神橋駅廃止。 7月21日 - 神宮裏駅を西参道駅に改称。 1940年（昭和15年）10月26日 - （旧）東府中駅を統合し臨時競馬場前駅を東府中に改称。 1944年（昭和19年） 5月31日 - 陸上交通事業調整法により、東京急行電鉄に合併され、同社の経営となる。 6月1日 - 日大前駅を下高井戸駅に改称。 1945年（昭和20年） 5月25日 - 山の手大空襲で京王新宿駅と天神橋変電所が被災。電圧低下で新宿駅南口の跨線橋の坂を電車が上れなくなり、京王新宿 - 新町間を休止。 7月24日 - 新宿起点を新宿ビルディングから新宿西口の現在地に移転。新宿駅までの運転再開。旧線上にあった省線新宿駅前駅に加え、新宿 - 初台間の新町駅、西参道駅、初台 - 幡ヶ谷間の幡代駅廃止。 10月1日 - 軌道法による軌道から地方鉄道法による地方鉄道に変更。 1948年（昭和23年）6月1日 - 大東急解体に伴う再編により京王帝都電鉄が分離独立し、同社の路線となる。 1953年（昭和28年）7月10日 - 新宿から旧新町駅までの甲州街道上の併用軌道を移設し、専用軌道化。 1955年（昭和30年）9月11日 - 平山駅を平山城址公園駅に改称。 1957年（昭和32年）5月15日 - 金子駅をつつじヶ丘駅に改称。 1959年（昭和34年）6月1日 - 上石原駅を西調布駅に、車返駅を武蔵野台駅に改称。 1963年（昭和38年） 4月1日 - 新宿地下駅営業開始。同駅 - 文化服装学院前付近0.6 kmを地下化。 8月4日 - 架線電圧を1500 Vに昇圧。 10月1日 - 新宿 - 東八王子間に特急の運転を開始。 12月11日 - 八王子市の都市計画道路建設に伴い、東八王子駅を新宿側に120m移設し、京王八王子駅に改称。 1964年（昭和39年） 4月21日 - 中河原 - 聖蹟桜ヶ丘間複線化。 6月7日 - 環状六号線を含む初台駅付近の連続立体交差事業が完成し、新宿 - 初台間1.7 kmが地下化（上り線は5月31日に地下化）。 1965年（昭和40年）9月14日 - 初台 - 幡ヶ谷間の初台5号踏切で遮断機が故障、児童1人が電車にはねられ死亡。踏切には警手が不在中で、初台4号踏切と連動する仕組みとなっていたが故障していた「おりなかった連動遮断機 学童はねられて即死」『日本経済新聞』昭和40年9月15日.15面。 1968年（昭和43年） 4月1日 新宿駅 - 桜上水駅間にATSを設置し、使用開始。 5月11日：京王線に関東の通勤車では初、ロングシート車では日本初の冷房装置付き車両が入線京王帝都電鉄「京王帝都電鉄30年史」p.246。。 12月28日 桜上水駅 - 高幡不動駅間にATSを設置し、使用開始。 1970年（昭和45年）6月3日 - 北野 - 京王八王子間複線化、京王線全線複線化。 1978年（昭和53年）10月31日 - 新宿（新線新宿） - 笹塚間複々線化（京王新線開通）。初台駅、幡ヶ谷駅が新線に移転。 1979年（昭和54年）10月3日 - 武蔵野台駅の踏切（飛田給11号踏切）にて、トラックから落ちた重機に初代5000系同士が衝突した重機との二重衝突事故が発生し、重機に乗り込んでいた1名が死亡この事故で、下り特急列車の先頭車1両（クハ5871）が廃車。。 1980年（昭和55年）3月16日 - 都営地下鉄新宿線開通、相互直通運転開始。 1983年（昭和58年）7月10日 - 旧初台付近 - 笹塚間の上り線が地下化。7月17日には下り線も地下化。 1989年（平成元年）4月2日 - 京王八王子駅地下化。 1990年（平成2年）10月27日 - 長沼 - 北野間高架化、北野駅構内は暫定開業のため単線化。 1992年（平成4年） 2月29日 - 北野駅が全面完成し、複線に戻る。 5月28日 - 相模原線直通の特急の運転を開始。これに伴い、特急「陣馬号」・「高尾号」の愛称とヘッドマークが廃止。