武蔵野線は支線が多い。一般的に知られている府中本町〜西船橋に加えて8本の路線があり、そのほとんどは通常の旅客列車が走っていない。定期列車、臨時特急、団体列車、貨物線ツアーと手段を使い分けて乗りつぶす必要がある。

路線一覧と難易度
| No | 路線名 | 区間 | 難易度 | 乗車手段 | 状況 |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 本線 | 府中本町〜西船橋 | 低 | 普通列車 | 済 |
| 2 | (通称)武蔵野南線 | 鶴見〜府中本町 | 中 | 特急鎌倉号(週末運行) | 済 |
| 3 | 国立支線 | 新小平〜国立 | 中 | むさしの号 | 済 |
| 4 | 大宮支線 | 西浦和〜与野 | 中 | むさしの号 | 済 |
| 5 | 西浦和支線 | 武蔵浦和〜別所信号場 | 中 | しもうさ号 | 済 |
| 6 | 北小金支線 | 南流山〜北小金 | 高 | 臨時特急 | 済 |
| 7 | 馬橋支線 | 南流山〜馬橋 | 高 | 団体臨時列車 | 済 |
| 8 | 貨物支線 | 梶ヶ谷貨物ターミナル〜尻手 | 最高 | ツアー等 | 未 |
| 9 | 秋津支線 | 新秋津〜所沢 | 最高 | 西武への回送線、ツアー等 | 未 |
1. 本線:府中本町〜西船橋
旅客列車が高頻度で走っており、乗りつぶしの難易度は最低。
2. 武蔵野南線:鶴見〜府中本町
通常は貨物列車しか走らない区間だが、週末に特急「鎌倉」が運行している。吉川美南〜鎌倉を結ぶ列車で、府中本町〜鶴見間で武蔵野南線を通過する。最短区間で乗るために西国分寺から横浜まで乗車した。特急料金1,450円が必要。
武蔵野南線の区間は携帯電話が通じない部分がある。府中本町を出ると、梶ヶ谷貨物ターミナル、新鶴見信号場を経て鶴見で東海道本線に合流する。鶴見駅では乗務員交代の運転停車があった。

3. 国立支線:新小平〜国立
武蔵野線と中央線を結ぶ短絡線。「むさしの号」(八王子〜大宮)で乗車できる。

4. 大宮支線:西浦和〜与野
武蔵野線と東北本線を結ぶ短絡線。途中に別所信号場がある。上記と同じ「むさしの号」で乗車できる。

5. 西浦和支線:武蔵浦和〜別所信号場
大宮支線と合わせて三角形(デルタ)を構成する支線。「しもうさ号」で乗車できる。
No.4のむさしの号から続けて乗車する場合、折り返し乗車になるため、一旦大宮駅で改札を出る必要がある。
しもうさ号は大宮駅から大宮支線を走り、別所信号場で西浦和支線に入り、武蔵浦和で武蔵野線本線に合流する。
6. 北小金支線:南流山〜北小金
常磐線方面と武蔵野線を結ぶ短絡線。定期旅客列車はないが、臨時特急が通ることがある。馬橋支線(No.7)と比べると乗車機会は多い。

2023年7月に運行された臨時特急「小江戸川越の風」号(日立〜川越)で乗車した。この列車は北小金支線、武蔵野線本線、西浦和支線、大宮支線を通過する。
7. 馬橋支線:南流山〜馬橋
常磐線の馬橋と武蔵野線の南流山を結ぶ短絡線。定期旅客列車はなく、団体臨時列車で乗車した。
北小金支線(No.6)は常磐線の北側(日立・勝田方面)からの臨時列車が通るため乗車機会がそれなりにあるが、馬橋支線は常磐線の南側(都心方面)に繋がるため、わざわざこの短絡線を通る臨時列車が設定されにくい。団体列車やツアーの情報をチェックし続けて乗車機会を見つける必要がある。
8. 貨物支線:梶ヶ谷貨物ターミナル〜尻手(未乗)
武蔵野南線の梶ヶ谷貨物ターミナルから新鶴見信号場を経由して尻手駅に至る路線。旅客列車は走っておらず、貨物線ツアー等でしか乗車できない。
9. 秋津支線:新秋津〜所沢(未乗)
JR武蔵野線と西武池袋線を結ぶ連絡線。西武鉄道への車両回送に使われている。旅客列車は走っておらず、乗車機会は極めて限られる。
8と9は乗車手段が見つかり次第、記録を追記する予定。