大寮林園線

1988年8月，高雄市政府委託美國路易士伯格國際工程顧問公司進行路網規劃；隔年11月，該公司提出高雄捷運路網紅橘藍棕線四線，其中橘線東段止於高雄縣鳳山市黃埔公園，機廠設於衛武營北側中正公園。在四線提出後，高雄縣政府即提出希望橘線再往東延伸至大寮鄉的建議。1991年1月，橘線獲行政院核定為第一期第一階段辦理之項目。同年10月，捷運局籌備處委託美國帝力凱撒國際公司、中華、中興、中鼎、亞新等顧問公司組成的國際捷運顧問團進行紅橘兩線的修正可行性規劃評估，並包含《延伸路網可行性研究規劃》，其中即包含最初版本的大寮延伸線。該計畫案的大寮延伸線從橘線東端直通延伸，沿著中山東路，於今捷西路轉南，再接上台25線，終於鳳明路口，設4站；然而評估不具經濟效益。1993年1月，《橘線東端延伸大寮主機廠規劃報告書》報交通部；1994年9月，行政院核定橘線東延並將機廠改設於大寮。位於大寮機廠的大寮延伸線第一站OT1大寮站也因此一併興建，原案的大寮站設於今捷西路上，配合機廠興建而略東移至機廠內。

2000年左右的大寮延伸線方案

捷運局於1998年12月委託顧問公司進行《高雄都會區大眾捷運系統長期路網運輸規劃》專案，並在2001年4月完成路網建議報告報行交通部，隔年8月核轉行政院。該專案中，大寮延伸線站點位置略微移動，OT2站略南移到萬丹路口，OT4站從鳳明路口北移到光華路口，並可轉乘大坪頂延伸線的終點站。全線長4.868公里，設4站（含大寮站）。該專案以延伸一站、二站、三站三方案來評估，然而認為以高運量系統直通，三方案都不具經濟效益，不建議興建。

2005年左右的大寮延伸線方案

2003年12月捷運局再委託顧問公司辦理後續細節設計的《高雄都會區大眾運輸系統工程計畫長期路網規劃作業》專案，並於2005年2月交通部審定，該專案包含了子專案《大寮延伸線民間參與之可行性評估》。該專案中已無大坪頂延伸線，並認為大寮延伸線沿著台25線一路往南到林園鄉的台17線，並與台17線上的輕軌林園延伸線轉乘，可構成路網。並評估了新路線的高運量直通橘線效益，全線採高架，共15.354公里，設10站；然而因為經過鳳山斷層，以及轉進台17線轉角問題，還有評估運量不足等，高運量案遭否定，而另以平面輕軌運輸系統方式評估。平面輕軌全線共14.67公里，設10站，起站需與橘線大寮站徒步轉乘。機廠設於中芸路東側、台17線南側、林園中排水溝西側的土地，與林園延伸線共用，並且在機廠聯開商場。平面輕軌方案自償率為負，但加上林園機廠聯開商場，自償率可提到為正；然而將土地開發成本考量進去，BOT模式仍不可行；且分年償債比率過低，縱使採用OT模式，仍然不可行，且因益本比低於1，政府自建自營運也無經濟效益，因此計劃不可行，建議先增開公車班次培養運量，並待沿線發展成熟。

2010年高雄縣市合併，高雄市捷運局納入舊縣區而重新規劃捷運路線，於2011年12月委託顧問公司進行《高雄都會區大眾捷運系統整體路網規劃作業》專案，2015年底完成審定。在該專案中，大寮延伸線改稱「大寮林園線」，編號改為DL，路線略做修改，於仁德路轉東接大寮路，再於光明路往南經過大發工業區西側，後又接回台25線，其餘與先前方案相同；全線長16.68公里，設13站；此路線變更讓路廊更接近大發工業區。捷運局將小港林園線（原林園延伸線）、大寮林園線、楠梓五甲線南段三線稱為高雄捷運「南環圈」。

• 山仔頂製糖所：目前的大寮林園線路線與日治時期的山仔頂製糖所的糖鐵（林園線）路線極為相似

• 高雄市政府捷運局－長期路網規劃－大寮林園線
• 高雄市政府捷運局長期路網規劃（2005年版）