川口・鳩ヶ谷－蓮田間は昭和初期まで存在した武州鉄道のルート，吉井－下仁田及び山名－高崎は上信電鉄のルート，丸子－上田は昭和中期に廃止された上田丸子電鉄丸子線のルートをそれぞれなぞっている。信武鉄道は，これらの鉄道がもととなって成立した鉄道である。