JR東日本の奥羽本線は東北本線の福島から青森までを結ぶ路線で，そのうち福島－新庄間は「山形新幹線」区間として標準軌に改軌(ただし山形－羽前千歳間は左沢線・仙山線列車のための狭軌線との単線並列)，大曲－秋田間は「秋田新幹線」区間として標準軌・狭軌の単線並列区間となっています．一方，秋田－青森間は日本海側を通って大阪・京都と青森を結ぶ通称「日本海縦貫線」の一部として関西方面と東北・北海道を結ぶ物流の動脈となっています．また，かつては全線が交流20kV 50Hzで電化されていましたが，2024年7月に発生した豪雨災害の影響で運休した新庄－院内間が復旧する際に架線やATき電線などが撤去され，当該区間は電化廃止となっています．

　上ノ山き電区分所はかみのやま温泉－茂吉記念館前間に設置され，通常時は中川変電所と羽前千歳変電所のき電境界となっています．