南同蒲铁路为同蒲铁路的南段，全长528公里。共有车站60个。 线路自太原站引出，向南延伸，经太原、临汾、侯马三个盆地，进入中条山区北部，沿涑水上游过闻喜，经运城、解县、永济，达黄河北岸的风陵渡口，在陕西省华阴市孟塬镇的华山站与陇海铁路相连，是沟通晋陕两省的交通大动脉。

线路最初自太原到风陵渡，长505公里，于1933年5月开工，1935年12月竣工。1956年将全线米轨按一级干线标准拨宽改建。1958年于风陵渡、潼关间建成黄河便桥与陇海铁路相接，后拆除。重建的潼关黄河桥及南同蒲、陇海联络线于1970年6月竣工。南同蒲铁路自1981年开始修建第二线，于1989年8月双线开通至侯马。

2010年12月，太原至侯马段完成电气化改造，运输能力大大增强。此外侯马至华山站段的电气化改造也在筹建过程中。