沙崙線，為臺灣鐵路管理局之客運支線，定位為高鐵臺南站的連絡線，2011年1月2日正式通車[1]。沙崙線開通後，大幅減少高鐵臺南站至臺南市區的旅行時間（公路約需40－50分鐘），亦為自1992年南迴線開通以來臺鐵再次新築路線。也是台鐵現行營運中位置最南的支線。

以臺南市為中心，由縱貫線車站始發，經由臺南至沙崙間開行區間車，列車時刻均配合高鐵北上開車時間。目前共有4種運行方式；

行駛列車多經過臺南＝沙崙區間，使得單向平均每30分鐘即有一班。而在2017年4月27日善化車站第二月台落成前，每日有8班列車在善化折返時，不辦理客運（載客區間僅至南科）。

沙崙線興建計畫中，有編列EMU800之採購預算；曾經以EMU600五組（共20輛）營運[2]

營運初期，列車外觀為以臺南市風景為主題之彩繪，內部則配有智慧型列車服務資訊系統[3]；然由於彩繪貼紙褪色、脫落，加上配合列車運用，後將其改回原塗裝；且多組車輛之DD、DI及車內SI顯示器完全故障，因此改用EMU500行駛

目前運用列車為嘉義機務段的EMU500和EMU600混用。

該線興建的目的，是為了解決臺南都會區與高鐵站間的交通問題。最初台南至高鐵車站計畫興建臺南捷運紅線，但由於政府財政上的困難，交通部高速鐵路工程局辦理「民間機構參與興建暨營運台南都會區大眾捷運系統優先辦理路線可行性研究」，經行政院核示應優先考量高鐵站與台鐵站間最佳的銜接方式後，高速鐵路工程局提出興建「沙崙線」的構想，並進行初步設計，之後全案轉由交通部鐵路改建工程局東部工程處負責後續工程。

沙崙線原定2009年竣工，並計畫配合2008年臺灣博覽會（後未舉辦）提前完工。但因為二仁溪整治計畫的關係，於2010年竣工，並移轉給台鐵經營。2011年1月2日正式通車後，臺鐵闢駛經中洲直達臺南的區間車，距離約18km、需時13分鐘，較高鐵快捷公車節省約一半時間。

工程經費方面：土木工程建設經費為新臺幣33.9億元（其中包括跨越中山高速公路的困難工程，亦為臺鐵首條上跨高速公路的路線），增購電聯車16輛約為新臺幣8億元；中洲車站整體改建總經費為新臺幣3.7億元，南160號道路鐵路平交道立體化工程總經費新臺幣1.7億元，合計共需新臺幣47.3億元。而沙崙線除了全線高架，路線也採用版式軌道。

臺南市縣合併改制之後，2012年起跨年晚會均選在高鐵站區舉行，沙崙線也配合延長營運至凌晨2時。

目前沙崙線各站設有多卡通驗票閘門，可持一卡通、悠遊卡、icash2.0搭乘。

沙崙線於中洲車站新設第一月台A側及高架第三月台，出站後下行線以半徑200公尺之曲線轉東、上行線亦轉東但以29.9‰坡度爬升並越過縱貫線，稍後兩線會合掠過高速公路仁德服務區南緣。復續往東轉東北進入大潭，於長榮大學前方設站。出大潭後跨越南160線，進入高鐵特定區後與台39線、高鐵路線平行。最後進入站區並止於高鐵車站南方，台鐵與高鐵站兩間有空廊相銜。

（註：車站等級：分為特等、一等、二等、三等、甲簡、乙簡、丙簡、簡易、招呼、號誌）

2006年10月： 台39線、高鐵台南站南側

2007年1月：里程K4+150處；遠方可見高鐵軌道

2008年7月：施工中的長榮大學車站（圖左）

興建中的沙崙車站與高速鐵路相鄰（2009年）

接近完工的沙崙車站（右側）與高鐵台南站（2010年）

沙崙線與縱貫線立體交叉