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除了正线外，本线路在新北市新店区境内，还有一条自[[七张站]]分出的支线——小碧潭支线 <ref>[http://www.114piaowu.com/ditie_taibei_413 台北捷运小碧潭支线 ]，114票务网</ref> 。另外，在[[20世纪]]上半叶，台北铁道会社与台湾铁路管理局曾在今日新店线的所在位置上经营过一条地面铁路线路——新店线，该铁路线已经在1965年废线，但部分沿线站名仍可在今日的台北捷运新店线上看到。

在1999年新店线开通后便与淡水线采用车组贯通运营的方式运营，因此常被合称为“淡水－新店线”，而“西门－中正纪念堂”之间，则另行设置小南门线独立运营。直至2013年时，为了配合信义线通车开始进行大规模的线路调整，由于当时北段的松山线（西门站－松山站）仍在兴建中，因此新店线车组仍暂时保持与淡水线直通行驶，在中正纪念堂站透过渡线由新店线[[轨道]]换轨驶入淡水线，同时小南门线向南延驶至台电大楼站以补足“北投－台电大楼”取消后的运能。2014年松山线通车，松山新店线全线完工 <ref>[https://www.mygonews.com/news/detail/news_id/108821/%E9%83%9D%E9%BE%99%E6%96%8C%EF%BC%9A%E6%9D%BE%E5%B1%B1%E7%BA%BF%E5%B9%B4%E5%BA%95%E9%80%9A%E8%BD%A6%EF%BC%8C%E5%8F%B0%E5%8C%97%E6%8D%B7%E8%BF%90%E8%B7%AF%E7%BD%91%E5%88%9D%E6%AD%A5%E5%AE%8C%E6%88%90 郝龙斌：松山线年底通车，台北捷运路网初步完成 ]，区域情报，2014-03-06</ref> ，线路再次进行调整，新店线不再与[[淡水线]]贯通运营，小南门线也取消独立运营，改成松山线－小南门线－新店线直通行驶。