南北線は仙台市交通局の路線で、仙台市を南北に結ぶ。仙台駅前後では中心市街地を通らないJRに代わって市内中心部の交通を担っているが、郊外区間では長町・泉中央の両副都心並びに郊外のニュータウンと都心部を結ぶ役割を担っており、主要駅がバスターミナルと直結するなどバスとの連携にも力が入れられている。

モータリゼーションと人口増加の中で仙台市が地下鉄を検討し始めたのは1960年代からで、1972年には7路線45.52kmの路線計画が策定され、そのうち市内を南北につなぐ2路線が早期に整備すべき路線とされた。構想が具体化したのは1970年代後半で、1987年に南北線として八乙女〜仙台〜富沢間が開業した。黒松・富沢の2駅は当初は仙台市外だったが、すぐに泉市を仙台市が合併したため全線が仙台市内となった。1992年には泉中央まで延伸され、全線が開業した。

軌間1,067mm・直流1,500V架空電車線方式という一般的な規格で建設されているが、独立した路線であるため車体のサイズや運転台の設置位置などが独自規格となっている。建設時からワンマン運転を検討していたため、前駅のホームが島式1面2線であるとともに、運転手からの視認性確保のため全ホームが直線とされるなど、様々な配慮がなされている。