La linea è percorsa da treni regionali di Trenord lungo la relazione Vercelli-Pavia, con cadenza oraria nei giorni feriali e bi-oraria in quelli festivi, che effettuano fermata in tutte le stazioni, con alcune corse limitate alla tratta da Mortara a Pavia e altre da Vercelli a Mortara. Tutte le corse sono attualmente effettuate con gli autotreni ATR 803 e ATR 125, che hanno rimpiazzato negli anni le automotrici ALn 668.
Caratteristiche
La linea è una ferrovia con scartamento ordinario di 1 435 mm, a binario singolo e non elettrificata, ad eccezione del tratto iniziale e di quello a ridosso di Mortara. Il tratto tra le stazioni di Pavia e Cava-Carbonara è condiviso con la linea Pavia-Torreberetti-Alessandria.