芦別近郊の本格鉱山開発は三菱資本が先行していたが、第一次世界大戦が勃発すると、三井鉱山も芦別地区の本格鉱山開発に乗り出す。
が、一時大戦後の経済不況で三菱側は芦別炭砿を休砿、三井鉱山も中断を余儀なくされ、昭和１３年にようやく三井鉱山芦別鉱業所が設置された
炭砿の開発とともに同鉄道の前身、三井芦別鉱業所専用鉄道に建設が進められ、下芦別（根室本線下芦別、現、芦別）〜西芦別（後、三井芦別に改称）が昭和１５年１２月に開通、昭和１７年から便乗扱いで旅客取り扱いが開始された。
終戦直後の昭和２０年１２月に西芦別〜頼城が開通、昭和２４年１月に三井鉱山　芦別鉄道として地方鉄道となる。
昭和３３年に液体式気動車を導入し旅客輸送の近代化を実施、昭和３４年には頼城駅の８００ｍ先に玉川町停留所を設置した（正式には、頼城駅構内扱いの停留所）。
炭砿の合理化に伴い、昭和３５年に三井芦別鉄道として独立、昭和３９年には輸送力増強の為ＤＬを導入するなど活況を呈していた。
しかし、平行バス路線の拡充や自動車の普及に伴い、減少傾向にあった旅客営業は昭和４７年５月３１日限りで廃止され、運炭専用鉄道に戻ることとなる。
その後、昭和６０年代から石炭の需要が激減し、炭砿の合理化に伴い平成元年３月２５日限りで廃止された。

　　　　　　　　　　　　　　　　　西
　　　　　　　　　　　　　　　　　町
　　　　　　　　　　　　　　　　　ア
　　　高　山　三　　　　　　　　　パ　芦
　芦　校　の　井　入　中　幸　緑　｜　の　頼　玉
　　　通　手　芦　　　の　　　　　ト　湯　　　川
　別　り　町　別　山　丘　町　泉　前　前　城　町
　○−○−○−○−○−○−○−○−○−○−○−○
　あ　こ　や　み　い　な　さ　ろ　に　あ　ら　た
　し　う　ま　つ　り　か　い　く　し　し　い　ま
　べ　こ　の　い　や　の　わ　せ　ま　の　じ　が
　つ　う　て　あ　ま　お　い　ん　ち　ゆ　ょ　わ
　　　ど　ち　し　　　か　ち　　　あ　ま　う　ち
　　　お　ょ　べ　　　　　ょ　　　ぱ　え　　　ょ
　　　り　う　つ　　　　　う　　ま｜　　　　　う
　　　　　　　　　　　　　　　　えと

線内用の軟券乗車券。綴りになっている物を切り離して使用しているので、券片の位置によって大きさがまちまちである。
下段の券は日付入鋏欄がある。

連絡乗車券。上段は２０年代初頭の券で、旧字体が使用されている。また着駅が「（根）池田」となっているのは、福知山線に池田（現、川西池田）があった為である。
下段は共に三社連絡券で、三井芦別→国鉄→留萠鉄道新雨竜（昭和４６年廃止）、頼城→国鉄→道南バス洞爺湖温泉となっている珍券。

国鉄連絡往復乗車券。２０年代初頭の券で矢印式・小児影文字省略となっている。

常備通学定期券。共に２等級制時代の券だが、若干様式が異なる。

常備回数券の券片及び最終片。

一般式車内補充券（左）と、連絡用車内補充券（右）。一般式は会社名がなければ国鉄券と区別がつかない。
連絡用の券は、発駅が連絡運輸出来る頼城・緑泉・三井芦別と乗越用に芦別の欄がある。

欠札証明書。無地紋のＡ型硬券が使用されている。

有料手回り品切符。典型的な赤刷りの荷札型券である。