世田谷線は当社唯一の軌道線です。以前は 旧玉川線（通称:玉電）の一部でしたが、1969年5月、同線の渋谷～二子玉川園間が廃止された際、三軒茶屋～下高井戸間が独立して残り、名称も世田谷線となりました。その名のとおり、世田谷区民の身近な足として親しまれています。車両は低床式の更新車両300系で、連接の2両編成で運行しています。

2017年9月の玉電開通110周年記念イベント時に運行し、ご好評をいただいた「幸福の招き猫電車」、2019年5月に復活して運行しています。幸福の招き猫電車は、沿線名所の一つで、招き猫発祥の地といわれている「豪徳寺」様のご協力のもと、豪徳寺の招き猫をデザインした車体ラッピングと、吊革には招き猫型の吊り手、床面にはねこの足跡を施すなど見ても乗っても楽しい遊び心にあふれた電車です。