이전에는 후쿠오카(하카타역)-이마리간을 직통하는 한 개의 노선이었지만, 1983년의 부분 전철화에 수반해 일부 구간의 폐지나 경로 변경이 생겨 가라쓰역-야마모토 역간에서 분단된 노선이 되었다. 현재의 지쿠히 선은 가라쓰 선을 개입시키고 있다.
이마리역에서는 이전에는 국철마쓰우라 선과 접속되어, 하카타 역-나가사키역간을 묶은 급행 「히라도」 등, 지쿠히 선과 마쓰우라 선을 직통 운전하는 열차도 있었지만, 1988년에 마쓰우라 선이 제 3 섹터인 마쓰우라 철도로 전환된 것에 의해 직통 운전은 없어졌고, 2002년에는 이마리 역의 역사 개축에 의해서 선로도 분단되었다.
또, 메이노하마 역-가라쓰역간은 가라쓰 선 가라쓰 역-니시카라쓰 역간과 합해 교통카드 「SUGOCA」의 이용 구간에 포함되어 있어 상호 이용 가능한 「하야카켄」을 채용하고 있는 후쿠오카 시 지하철과 마찬가지로 이용 가능해지고 있다. SUGOCA・하야카켄 외에, 이것들과 상호 이용 가능한 nimoca・Suica・Kitaca・PASMO・manaca・TOICA・ICOCA・PiTaPa도 이용할 수 있다. 2011년3월 5일에 SUGOCA와 TOICA・ICOCA의 상호 이용을 개시한 당초는 TOICA와 ICOCA가 이용 불가능했지만, 2013년3월 23일의 교통카드 전국 상호 이용 개시에 수반해, 지쿠히 선의 SUGOCA를 도입하고 있는 모든 역에서 TOICA・ICOCA의 이용이 가능해졌다.
후쿠오카 시 교통국 지하철 공항선과의 상호 직결 운행이 되는 후쿠오카 공항역-메이노하마-지쿠젠마에바루・지쿠젠후카에・가라쓰・니시카라쓰 간의 열차외, 지쿠젠마에바루-가라쓰・니시카라쓰 간의 구간 열차(3량 편성)도 운행되고 있다. 후쿠오카 시 교통국의 차량은 메이노하마-지쿠젠후카에 간에 운행된다. 2011년 현재, 메이노하마를 시발・종점으로 하는 지쿠히 선의 열차는 설정되지 않고, 지쿠젠마에바루 이동(以東)의 전열차가 지하철 공항선에 직통한다.
평일에는 1일 4 왕복, 토요일・휴일은 후쿠오카 공항-가라쓰・니시카라쓰 간에 1일 5 왕복의 쾌속 열차가 운행된다. 2003년 3월에 토요일・휴일만 쾌속이 신설된 당시는 가라쓰・니시카라쓰 간에 「가라쓰 라이너(からつライナー)」, 후쿠오카 공항행에 「후쿠오카 라이너(ふくおかライナー)」의 애칭이 있었지만, 2007년 3월의 개정으로 평일에도 쾌속의 운행이 개시된 것과 동시에 애칭은 폐지되었다. 평일은 지쿠젠마에바루-히가시카라쓰 간에서는 지쿠젠후카에・하마사키에만 정차, 지쿠젠마에바루 이동과 히가시카라쓰 이서에서는 각 역에 정차한다. 토요일・휴일은 메이노하마-히가시카라쓰 간에서 규다이갓켄토시・지쿠젠마에바루・지쿠젠후카에・하마사키에만 정차해, 그 이외의 구간은 각 역에 정차한다.
지쿠젠마에바루 이동(以東)은 낯 시간 15분 간격・출퇴근 시간 5-10분 간격, 이서(以西)는 낯 시간 20-40분 간격, 출퇴근 시간 10-20분 간격이다. 지쿠젠마에바루 이동으로 운행되는 열차는 모두 6량 편성이지만, 지쿠젠마에바루-가라쓰・니시카라쓰 간의 구간 열차는 3량 편성으로 운행되어 지쿠젠마에바루역에서 열차간 연결 또는 분리를 실시해 지쿠젠마에바루 이동이 6량 편성, 이서가 3량 편성이 되는 열차도 있다.
3량 편성의 열차는 지쿠젠마에바루 이서에서 원맨 운전이 되지만 차내에서의 운임 수수는 실시하지 않는다. 6량 편성의 열차는 후쿠오카 시 지하철선으로의 원맨 운전에 대응한 차량이어도 지쿠히 선내에서는 차장이 승무한다.
후쿠오카시 중심부-가라쓰간에서는, 고속버스 「가라쓰 호」에 비해 운임・빈도, 쾌속 열차 이외는 소요 시간도 열등해, 근년은 고속버스에 비해 열세하게 되어 있다.
야마모토-이마리
니시카라쓰・가라쓰-야마모토-이마리간의 열차가 낯 시간은 대체로 3시간에 1개, 아침·저녁 시간은 1시간에 1개의 간격으로 운행되고 있다. 원맨 운전을 실시하고 있어, 차내에서 정리권을 발행해 운임 수수를 실시한다. 차량은 기본적으로 키하 125형이 1량으로 운용되고 있지만, 키하 47형이 들어가기도 한다.
이전에는 쾌속 열차의 설정도 있었다(정차역은 가라쓰, 야마모토, 오카와노, 모모노카와, 이마리).
연선 풍경
메이노하마-지쿠젠마에바루
고가역의 메이노하마역을 발차하면 연선에 맨션이나 고층빌딩이 세워져 있지만, 곧바로 주택가로 변모한다. 왼쪽에 후쿠오카 시 지하철의 메이노하마 차량 기지를 보면서 고가를 내려와, 시모야마토역에 도착한다. 당분간 북측에는 송림(이키노마쓰바라)이 퍼진다. 이키노마쓰바라를 지나면 하카타 만이 보이며, 후쿠오카 시 도심부로부터 단속적으로 계속된 시가지를 빗나가 나가타레 산을 관통하는 나가타레 터널에 들어간다. 나가타레 터널을 통과하면, 후쿠오카 시 니시 구 내에서는 서부의 부차적 핵심 지역인 이마주쿠역에 도착한다. 이마주쿠를 발차하면 고가 구간에 들어가, 양측으로 이토 토지구획 정리 사업에 의해 정지 중의 광대한 토지의 모습을 볼 수 있다. 점차 주변에 빌딩이나 맨션이 증가해 고가 섬식 승강장 1면 2선의 규다이갓켄토시 역에 도착한다. 규다이갓켄토시를 나와 잠시 후에 구획 정리의 사업지 내를 빠지고, 오른쪽에 퍼지는 주택가를 보면서 고가선을 나와 스센지역에 도착한다. 스센지에서는 후쿠오카 마에바루 유료 도로의 고가를 확인할 수 있다. 스센지를 발차하자마자 이토시마시에 들어간다. 여전히 연선에는 주택가가 퍼지고 있지만, 서서히 논을 볼 수 있게 된다. 하타에역을 나오면 왼쪽에는 논이나 밭을 많이 볼 수 있지만, 지쿠젠마에바루의 앞까지 오면 시가지가 되어, 복선 구간의 종점이 되는 지쿠젠마에바루역에 도착한다. 후쿠오카 시 지하철 열차의 대부분이 여기서 회차한다.
지쿠젠마에바루-가라쓰
지쿠젠마에바루 인접역인 단식 1면 1선의 미사키가오카역 전후에서는 국도 202호와 병행하지만 곧 떨어지고, 섬식 1면 2선의 가후리역, 단식 1면 1선의 이키산역을 나오면, 광대한 전원 풍경이 출현한다. 전원 풍경을 앞질러가면, 후쿠오카 시 지하철 차량의 종점이 되는 지쿠젠후카에역에 도착한다. 지쿠젠후카에로부터, 대개 국도 202호와 병행하면서 오른쪽에 겐카이나다를 볼 수 있다. 또, 터널도 많다. 다이뉴, 후쿠요시, 시카카를 지나면 현 경계에 이르러, 사가현가라쓰시에 들어가, 멀리 니지노마쓰바라를 확인할 수 있다. 니죠하마타마 도로의 교량과 병행하는 다마시마 천 교량을 건너면, 곧 국도 202호와 멀어지고 하마사키역에 도착한다. 하마사키를 나오자마자 1면 1선의 니지노마쓰바라역을 지나 가라쓰 시내의 고가 구간에 들어가, 가라쓰 시 거리에 가까워져 간다. 곧 고가 섬식 1면 2선의 히가시카라쓰역에 도착, 히가시카라쓰 주변에서는 신토 가라쓰 역 토지구획 정리 사업을 하고 있다. 히가시카라쓰의 바로 앞으로 장대한 마쓰우라 강 교량을 건넌다. 마쓰우라 강 교량에서는 멀리 가라쓰성이나 가라쓰 발전소의 굴뚝을 확인할 수 있다. 교량을 다 건너고, 주택지를 눈 아래에 보면서 와타다역에 도착한다. 와다타 역의 북측은 구릉의 주택지가 되어 있다. 와타다의 앞으로 가라쓰 선과 합류해 고가선을 간다. 오른쪽에 가라쓰 시의 중심부가 보여 곧 일부 열차의 종점이 되는 고가 섬식 2면 4선의 가라쓰역에 도착한다.
야마모토-이마리
야마모토 역을 나오면 당분간 가라쓰 선과 병주 해, 가라쓰 선의 선로를 넘어 오른쪽에 커브한다. 병주 구간의 도중에 혼무타베역이 있지만, 지쿠히 선측에는 승강장이 없다. 혼무타베 역을 지나 잠시 후에 가라쓰 선과의 병주 구간이 끝나, 그 다음은 산간부를 주행한다. 사리 역을 지나면 이마리시에 들어간다. 그대로 산간부를 달리면 야마모토-이마리간에서 유일 열차 교환 가능한 역인 오카와노역이 있다. 그대로 당분간 진행해, 히젠나가노역을 지나 잠시 후에, 오른쪽으로 커브해 모모노카와역, 가나이시하라역, 가미이마리역을 지나서 이마리 시가지에 들어가면 종점인 이마리역에 도착한다. 현재는 이마리 역에서 선로는 중단되지만, 이전에는 마쓰우라 선과 선로가 연결되어 있어 1988년까지는 이마리 역을 통해서 지쿠히 선과 마쓰우라 선의 직통열차도 존재하고 있었다.
사철인 기타큐슈 철도가 하카타-이마리간에 부설한 노선(1935년 전노선 개통)이 시작으로, 1937년에 국유화되어 지쿠히 선이 된 것이다. 1983년까지 비전철화 된 로컬 노선이었지만, 동년 3월에 후쿠오카 시 지하철 공항선과 상호 직결 운행을 개시해, 지하철과 병행하는 하카타-메이노하마간의 폐지, 메이노하마-가라쓰・니시카라쓰간의 전철화, 가라쓰 부근에서 대규모로 선로가 이설되어(요부코 선으로서 건설한 고가를 유용)현재의 모습이 되었다.
1933년6월 19일 중유 동력 병용 인가(기동차에 디젤 엔진 도입. 동년부터 1936년까지 6량의 디젤카를 신제, 주력차가 된다. 디젤카 도입은 패전 전 사철에서는 이례적인 시도였다. 1935년 이후 제조된 4량에는 변소가 설치되었으며, 이것도 패전 전의 기동차로서는 극히 드문 예였다)
1937년10월 1일 기타큐슈 철도를 매수・국유화 해 지쿠히 선(86.1 km)으로 한다. 후쿠오카미노시마 역을 지쿠젠미노시마 역, 신야나기 정역을 지쿠젠타카미야 역, 니시진 정역을 니시진 역, 쇼 역을 지쿠젠쇼 역, 메이노하마(姪ノ浜)역을 메이노하마역(姪浜駅), 이토시마 중학(교)앞역을 우라시 역, 마에바루 역을 지쿠젠마에바루역, 후카에 해안 임시정류장을 후카에하마 임시정거장, 니지노마쓰바라(虹の松原)역을 니지노마쓰바라역(虹ノ松原)에, 반즈이인 역을 히젠쿠보역, 마쓰우라 온천역을 사리 역(초대)에, 마쓰우라 역을 모모노카와역으로 각각 개칭. 나가타레 역, 남 하카타-스미요시 신호소간, (화물)남 하카타 역을 폐지
1941년8월 10일 히라오・지쿠젠쇼・가미타카타・우라시・후카에하마・동 하마사키・가가미(초대)・혼무타베(초대)・사리(초대) 역을 폐지
괄호는 1941년 폐지된 역이다. 이 구간은 후쿠오카 시 교통국 지하철 공항선과의 중첩으로 폐지되었다. 덧붙여 폐지 구간 각 역 뿐만 아니라, 메이노하마・이마주쿠・스센지역도 특정도구 시내 제도의 「후쿠오카 시내」 구역에서 빗나가게 되었기 때문에, 지하철 등의 대체 교통기관의 운임도 아울러 부담이 늘어나게 되었다.
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