東急電鉄の路線のうち、目黒〜田園調布〜蒲田を結んでいた路線で、同社の中で最も早く開業した「発祥路線」だった。
2000年8月6日、多摩川駅(多摩川園駅から改称)を境に以下の2路線に分割され、「目蒲線」という名称は消滅した。
1923年3月11日に目黒蒲田電鉄(目蒲電鉄)が目黒〜丸子(現:沼部)を開業させたのに始まる。
同年11月1日には蒲田までの全線が開通した。
目蒲電鉄が目黒までの路線を開業させたことにより、それと完全に並行する路線を計画していた池上電気鉄道(現:池上線)は、計画の変更を余儀無くされた。
1989年まで、昭和20年代以前に製造された冷房も無い緑色の旧型電車が活躍し、アンティークな路線として知られていた。
それら緑色の旧型電車を歌詞とした目蒲線の歌なるものがあった。