도호쿠 본선과 조반선을 연결하여 기타칸토 지역을 횡단하는 노선 중의 하나로, 오야마 역을 제외한 나머지 역은 조반선과 같은 교류 전기를 쓰고 있지만, 오야마 역은 직류 전기이다. 이로 인해 교류·직류 모두 사용할 수 있는 전동차만 투입하고 있다.
전 구간이 동일본 여객철도가 지정하는 대도시 근교구간의 '도쿄 근교구간'이며, 미토 선 전 구간에서 Suica의 사용이 가능하다. 단선으로 시공되었기 때문에 교행이 가능한 역이 필요하다. 또한, 이름과 달리 미토시를 지나지 않으나, 대부분의 열차가 도모베역에서 조반선 미토 역까지 직결 운행한다.