連接都道府縣縣廳所在地的路線，在地方上多為中長途路線，途中會經過很多市町村。即使像東京都至神奈川這類相對較近的區間，也會穿過多個市區町村。
不過，在連結都道府縣縣廳所在地的JR路線中，只有一條路線只經過兩個市──那就是連接仙台站與羽前千歳站的仙山線。
仙山線如其名，是連結仙台與山形的路線。列車從路線終點羽前千歳站直通至山形站，肩負連結兩縣廳所在地（仙台與山形）的角色。
此路線在奧新川站與面白山高原站之間跨越宮城縣與山形縣的縣界。宮城縣一側的區間全部屬於仙台市（大部分位於青葉區，也有宮城野區與太白區），山形縣一側的區間則全部屬於山形市。
仙山線所經的自治體，過去曾比現在更為細分。然而因合併，山形縣內自1950年代已全部納入山形市範圍；宮城縣一側也在1988年秋保町與仙台市合併、成為仙台市太白區的一部分後，全部劃入仙台市內。
另外，同樣是連結都道府縣廳所在地卻只經過兩個市的路線，還有京阪電氣鐵道的京津線。但該路線是連接京都市的御陵站與大津市的琵琶湖濱大津站。與仙山線不同，它並非連結兩府縣代表車站（京都站與大津站）之間的路線。