Zwischen Wendlingen und Kirchheim (Teck) verkehrt halbstündlich Linie S1 der [[S-Bahn Stuttgart]], auf der Elektrotriebwagen der [[DB-Baureihe 430|Baureihe 430]] zum Einsatz kommen. Dieser Streckenabschnitt ist elektrifiziert und für eine Höchstgeschwindigkeit von 100 km/h ausgebaut. Im weiteren Verlauf ist die Höchstgeschwindigkeit größtenteils auf 60 bis 80 km/h begrenzt, im Bereich mehrerer nicht-technisch gesicherter Bahnübergänge auf 20 km/h.

Ab Kirchheim (Teck) besteht ein Stundentakt mit der Linie RB 64 (bis Dezember 2019 ''R 81''). Die Linie ist in Verantwortung des VRS und wird von [[DB Regio]] betrieben, die bis zu drei Dieseltriebwagen der [[Stadler Regio-Shuttle RS 1|Baureihe 650]] in Mehrfachtraktion einsetzt. Es stehen dabei vier Triebwagen zur Verfügung, die organisatorisch zur S-Bahn Stuttgart gehören und im [[Bahnbetriebswerk Plochingen]] beheimatet sind. Ab Dezember 2024 wird die [[Württembergische Eisenbahn-Gesellschaft]] den Betrieb als [[Unterauftragnehmer]]in übernehmen und dazu die bisher eingesetzten Fahrzeuge mieten.<ref name="vrs-va010-2024">{{Internetquelle |url=https://region-stuttgart.ratsinfomanagement.net/sdnetrim/UGhVM0hpd2NXNFdFcExjZfuPatDGQofqpgU4KFrt4R5pTfaEGXEULJU2Wu9blEb1/Vorlage_-mit_Beschluss-_VA-010-2024.pdf |titel=Sitzungsvorlage Nr. VA-010/2024 – Maßnahmen zur Qualitätsverbesserung auf der Teckbahn |hrsg=Verband Region Stuttgart |datum=2024-09-17 |zugriff=2024-10-10}}</ref> Auf diesem Streckenabschnitt ist die Höchstgeschwindigkeit größtenteils auf 60&nbsp;km/h begrenzt, im Bereich mehrerer nicht-technisch gesicherter Bahnübergänge auf 20&nbsp;km/h.