La línea 12 del Metro de Madrid es una circular que discurre por los grandes municipios del sur y suroeste del área metropolitana de Madrid (Alcorcón, Fuenlabrada, Getafe, Leganés y Móstoles) y que enlaza con el resto de la red a través de la línea 10 y de distintas líneas de Cercanías Renfe, llegando a alcanzar unos 3 millones de pasajeros al mes. Es la principal línea de MetroSur, junto a las dos estaciones de la línea 10 que se encuentran en Alcorcón y la estación de La Fortuna de la línea 11, situada en Leganés. Consta de 28 estaciones con andenes de 115 metros y unidas entre sí por 40,96 km de vías en túnel de gálibo ancho. Por eso, es la línea más larga de la red y una de las que más estaciones recorre. Pese a que pueden circular trenes de seis coches, se utilizan solamente convoyes de tres por no existir demanda suficiente. En la hora punta matinal su frecuencia de paso es cada 6 o 7 minutos, pasando a ser de 8 o 9 a partir de las 10 de la mañana.

Además de la conexión con la línea 10 en Puerta del Sur (que es la única conexión con la zona A), existe un proyecto para la prolongación de la línea 3 hasta El Casar, en Getafe. El proyecto se planteó inicialmente en el año 2011 para estar finalizado en 2015; sin embargo, ha sido a finales de 2019 cuando se ha confirmado el proyecto, que actualmente se encuentra en proceso de construcción, para finalmente estar finalizado a finales de 2023 y puesto en marcha a principios de 2024

Su inauguración se produjo el 11 de abril de 2003, junto al tramo de las estaciones entre Colonia Jardín a Puerta del Sur de la línea 10. La construcción de la línea supuso el inicio de una red de transportes no concéntrica alrededor del Madrid (representado con la circular 6, a la cual todas las demás líneas casi sin excepción atraviesan y trasbordan dos veces) como se llevaba realizando las últimas décadas. Por primera vez se unían por ferrocarril los cinco más importantes municipios del Sur de la Comunidad de Madrid sin la necesidad de pasar por Madrid capital.