La linea principale Ōu (奥羽本線?, Ōu-honsen) è una ferrovia a scartamento ridotto con alcune tratte a scartamento ferroviario e altre a scartamento misto di 486,3 km situata in Giappone e interamente gestita da JR East. La ferrovia connette Fukushima con Aomori passando prevalentemente per l'entroterra della regione del Tōhoku e per un breve tratto lungo il Mar del Giappone. Il nome della linea deriva dai nomi delle antiche province, Mutsu (陸奥) e Dewa (出羽).
1º settembre 1991: la tratta Fukushima–Yamagata chiude temoporaneamente per i lavori di costruzione dello Yamagata Shinkansen
1º luglio 1992: Viene inaugurato lo Yamagata Shinkansen, la sezione Fukushima–Yamagata viene soprannominata "Linea Yamagata"
22 marzo 1997: L'Akita Shinkansen inizia il servizio, e la sezione Jingūji–Mineyoshikawa è ora a triplo binario
12 marzo 1999: la tratta Tendō–Shinjō viene temporaneamente sospesa per l'estensione dello Yamagata Shinkansen
22 ottobre 1999: la tratta Uzen-Chitose–Shinjō viene temporaneamente sospesa per l'estensione dello Yamagata Shinkansen
5 dicembre 1999: termina la costruzione dello Yamagata Shinkansen, e anche la sezione Yamagata–Shinjō viene chiamata "Linea Yamagata", Kanisawa viene rinominata Sakurambo-Higashine e Tateoka viene rinominata Murayama
La linea principale Ōu è divisa nelle seguenti quattro sezioni. A causa della natura differente di alcune di esse, non esistono treni che percorrono più di una sezione unitariamente (eccetto la sezione Akita–Shinjō).
Su questa sezione la linea Ōu condivide i binari con lo Yamagata Shinkansen. Lo scartamento è di 1435 mm per permettere il passaggio allo Shinkansen. Questa sezione viene quindi anche chiamata linea Yamagata.
Questa sezione passa attraverso le prefetture di Yamagata-Akita e in zona vi è una bassa domanda di trasporto. Per questo tutti i treni, ad eccetto di un rapido, sono dei locali e fermano in tutte le stazioni.
Questa sezione condivide i binari con l'Akita Shinkansen. Dato che occasionalmente vi sono dei treni locali fra Akita a Shinjō, questa sezione contiene un binario a scartamento normale e due a scartamento ridotto. I pochi treni Komachi che passano in questa sezione hanno la priorità.