广州地铁8号线是广州地铁已通车的路线之一，属于城市轨道交通系统。代表色为蓝绿色。现时全线均位于地下，目前连接荔湾区的文化公园站至海珠区的万胜围站之间。
广州地铁8号线大致呈“L”型走向，起始于海珠区新港东路的万胜围站，然后向西，穿过华南快速干线、黄埔涌、新港中路，过客村立交进入新港西路，再穿晓港立交，沿昌岗东路向西延伸，到达鹤洞大桥东侧，随后转向西北进入工业大道、洪德路，沿人民桥东侧下穿珠江后抵达镇安路东侧的文化公园。
8号线的车辆段为赤沙车辆段，位于磨碟沙站东南。
8号线的控制中心设于公园前站上盖物业内的公园前控制中心，与1号线、2号线共用。
八号线的历史与二号线密不可分。
1987年，当时的广州市政府准备引入法国资本进行地铁建设，当时出现了四个方案，征求市民意见后，最终形成了“十字线网”的规划。当时“十字线网”中的2号线规划（新市至赤岗），就包括现有8号线的晓港至赤岗段。而当时的2号线规划与之后出现的旧2号线亦相差无几。
1997年出现的《广州市城市快速轨道交通线网规划研究（最终报告）》，已经确定拆分1987年方案中的2号线，出现了现有8号线的雏型，但当时的方案A中，拆解后的东西向线路则称为5号线，继续沿昌岗路向西过江至西塱，东段则在琶洲后分成两支，一支沿现有四号线的线路北上至奥体中心附近地区；另一支则继续东进至新洲一带。而现时工业大道至黄金围一段则属于当时的4号线，同时预留条件，可供4号线未来从黄金围继续经江高镇西部延长至神山。
当时由于海珠区南部仍未进行开发，客流不足，而新港路沿线一带需求较大；以及为了服务位于琶洲的广州国际会议展览中心，决定先新建2号线的三元里至江南西段，以及现8号线的琶洲至晓港段。两段通过两条联络路轨贯通，并采用2号线的名义进行运营。在江南西和晓港之间预留拆解条件，方便在合适时机进行拆解，成为两条独立线路进行运营。
2003年的方案中，对上述97年方案的4、5号线进行重组，两线在交汇点昌岗立交被截开，原5号线海珠段与原4号线工业大道北至黄金围的一段连接，形成一条“L”型的放射线，并易名为8号线，走线基本与现时一致。而芳村过江段与工业大道中及南的路段连接，成为广佛地铁广州段的一部分。前往奥体中心的支线则独立，成为现有4号线的一部分。
2004年底，二八号线延长线工程试验段：8号线沙园站和2号线南洲站动工。2007年6月，二八号线延长线工程获得国家发改委批复，8月全面动工。该工程将会把旧2号线拆解成新2号线和8号线，并分别往南、西及北三个方向延长。但在2008年，当时广州市新一轮轨道交通线网规划方案计划加入环线11号线，重组利用原8号线，同时有小环和大环方案备选。小环方案沿用原8号线的工业大道、康王路段；大环方案则在凤凰新村站之后过江，前往芳村站。因此令线路凤凰新村站以北的走向未能确定，故导致已经获批的8号线延长线中凤凰新村至文化公园一段缓建，未能与二八号线工程的其余路段一同开工。而8号线的琶洲至万胜围段以及规划的北延段则拆解与其它线位接合。
不过在2010年正式定下的方案中，8号线得以恢复原有的“L”型走向，环线的所有路段改为完全新建的特大环方案，同时8号线从新洲继续经长洲延长至化龙，后来更延至规划中的广汽集团化龙基地。
2014年7月，据广州市规划局透露，正在考虑八号线在滘心站之后继续延伸约20公里，经白云区江高镇，转入广花路北上至花都区广州北站。由于线路从广州北站至万胜围站全长将超过50公里，而且8号线的最高运行速度只有80公里每小时，导致该规划在民间引起巨大争议，更有专家在运营的角度对延长计划提出质疑。2014年底，广州方面透露计划搁置将8号线延长至广州北站。但后来因应花都区的要求，延长至广州北站的规划得以激活，更已于2017年3月下旬获国家发改委批复立项。为解决线路过长等问题，其后线路规划和设计方决定在江府站预留拆解条件，远期将江府至广州北站区间拆离8号线，再延长成一条新线路（24号线）独立运营。
在2015年的规划中，8号线番禺段改为在化龙分叉，主线从化龙站出发，行经佛莞城际莲花站以及石楼镇内部，最终抵达海傍站，以填补17号线规划改经官桥站后对石楼镇的地铁覆盖。同时广汽基地的一段成为支线，亦得以延长过江至黄埔客运港。支线预留未来拆解，成为17号线的一部分。其后该规划在2019年再次修改，主线被缩减至城际莲花站，原有支线的规划则被直接取消。现时8号线规划（江府站至莲花站）基本得以定型。
现八号线的晓港至万胜围一段，曾包含在二号线首期工程当中进行建设和运营，直至2010年9月21日末班车为止。
2010年9月21日晚，从三元里站开往万胜围站的末班车结束服务后，旧二号线的服务正式告一段落。22日至24日，旧二号线停运，进行轨道拆解、信号，受流割接工程以及联合调试。
2010年9月25日清晨，三元里至江南西段正式和晓港至万胜围段分拆，后者各站正式改属八号线车站，与新建的凤凰新村—晓港段连接，贯通成为八号线独立运营。原二号线的赤沙车辆段也随上述各站拨归八号线使用。旧二号线正式拆解为两条独立的路线。拆解后的2号线与8号线于江南西站与晓港站之间新建的昌岗站换乘，西行列车在离开晓港站之后，不再前往江南西站，改行一段新建的铁路路段前往新的昌岗站，然后再往西，最终以凤凰新村为终点站。但由于沙园冷站问题，凤凰新村至宝岗大道一段不投入服务，列车全部以昌岗为总站。
至于连接江南西站及晓港站的两条路轨，往三元里方向的路轨已经改为联络路轨，目前仅供工程车或车务调动使用。而往万胜围方向的路轨因为与新建线路平交，故已被拆走，隧道也同时被废弃，并用砖墙封起，与运营中的线路分隔。
2010年11月3日清晨，凤凰新村，沙园，宝岗大道三站正式投入服务。
文化公园-凤凰新村段属于二八号线延长线工程的其中一段，为当中的14标段。一般称其为8号线延长线，与8号线后来规划和建设的北延段做区分。
该段原定于2012年与6号线同步开通，但由于规划调整，文化公园-凤凰新村的路段并未能与8号线西延段（晓港至凤凰新村）一同动工，其后与8号线北延段（文化公园至滘心）一同开工建设。不过，由于同福西站几次需要更改设计，预留换乘条件，并引起拆迁及文物保护纠纷，导致该路段到2014年初才完成征拆工作，同福西站才开始动工。
2016年10月28日，凤凰新村站至同福西站的隧道全面贯通。2019年8月，延长线实现短轨铺通，同年9月实现长轨铺通。
2019年9月27日，该段的轨行区三权移交，并随即开始进行运营调试。12月28日首班车起，凤凰新村至文化公园段开通初期运营，8号线终于驶出海珠区，过江服务珠江北岸。同时亦标志着二八号线延长线工程全线通车。
8号线目前共开通15个车站，均为地下车站。
8号线采取单一线路运营，所有列车皆往返文化公园站及万胜围站之间。
8号线自西往东串联起海珠区内多个住宅区和商业区，更是琶洲国际会展中心对外的重要交通工具，自通车以来即成为海珠区内的东西向交通大动脉。但8号线目前仅有文化公园一站位于珠江北岸的荔湾区，大部分路段仍在海珠区内，沿线乘客过江需求极大，但来往海珠区外各地仍需依赖于换乘其它线路（广佛线、2号线、3号线、4号线和6号线），与这些线路的换乘站均成为广州地铁的重要换乘枢纽。每逢中国进出口商品交易会、羊城书展、各大漫展以及其它大型展览在琶洲会展中心举办时，8号线更成为各参展商、采购商以及观展市民等首选的交通工具，进一步推高8号线的客流。
因此早晚高峰期8号线的载客量相当可观，昌岗至客村一段更因连接2号线和3号线（两条线路的过江路段客量一直居高不下），列车更会出现挤迫的情况。
现时本线有3种列车行走，分别为Movia 456型列车（A2型列车）和广州地铁一二八号线增购列车（A5型列车），还有为8号线北延段增购的广州地铁八号线北延段列车（A6型列车）。前者共配属19列，中者配属5列，后者配属24列。
A2型列车于2003年开始行走于旧2号线的晓港-琶洲段，后来路线拆解且A4型列车的陆续上线，部分列车继续配属于赤沙车辆段营运8号线。在之后A5型列车陆续投入2号线之后，本线有部分A2型列车改配属1号线。从2013年11月7日晚起，部分A5型列车开始行走8号线接载乘客；2018年9月10日晚十时起，首列A6型列车开始正式接载乘客。
值得留意的是，旧2号线的晓港-琶洲段在开通初期，由于原2号线配属的A2型列车仅到货两列，需要借用部分1号线的安达-西门子模块化列车（A1型列车）到旧二号线运行，直到A2型列车陆续到货投入营运为止。
每年春运期间，广州火车站周边的流花地区皆会全天候聚集大批候车旅客。受2008年中国雪灾影响，这一年春运期间有200万人滞留在火车站广场及周边地方，亦有不少人在广州火车站地铁站滞留。为避免此况重现，当局于2009年春运起使用位于琶洲地区的广州国际会议展览中心作为春运持票旅客异地候车点。因此，当时连接会展中心和广州火车站的旧2号线便被政府要求为异地候车旅客提供免费的列车服务，从会展中心发送到广州火车站。此服务便被称为春运专列。
为免影响市民的通勤，需要异地候车的火车班次皆为晚上开出。每晚繁忙时间之后，位于会展中心地区的新港东站会封闭北边站厅，专供异地候车旅客登车前往广州火车站。普通载客列车将适时在往三元里方向不停站通过新港东站；而作为春运专列的列车，在新港东站上客后，将不停站通过沿途各站直达广州火车站。
由于线路拆解后，异地候车依然在琶洲会展中心。但广州火车站与新港东站已分属2、8号线，而且两线仅保留了晓港站至江南西站的联络路轨，如继续开行直通列车，列车从8号线前往2号线后无法直接在下行返回8号线，实施起来难度很大且有安全隐患。故春运专列作出了改变：
春运专厢实施期间，2号线广州南站至广州火车站将封闭上行列车前3卡车厢以及站台对应的位置，8号线万胜围站至昌岗站将封闭上行列车后3卡车厢以及站台对应的位置。期间昌岗站的楼梯换乘通道亦将封闭供异地候车旅客专用，普通乘客只能改为绕行大厅换乘。
开行春运专列期间，为减少对普通乘客的影响，从2013年起，春运专列运行模式将有所改变。
2015年，春运不再启用琶洲异地候车，因此广州地铁也不再开行春运专列。
2010年5月15日，受到14日晚暴雨雨水倒灌入磨碟沙地铁站影响，二号线（现该段为八号线）赤岗至万胜围停运，到中午11:50起恢复服务。
八号线未来将继续向北，及向东延伸，贯穿广州市区西部和南部，大致形成一条“L”型放射型干线，不再局限在海珠区内，亦为广州其他地区提供快捷，方便的铁路服务。
该段路线从文化公园站后折返线起始，沿着康王路向北行进，在长寿东路路口设华林寺站，后继续沿康王路敷设，在中山七路路口设陈家祠站，与一号线换乘，之后路线转向荔湾路向北行进，在荔湾路与东风西路十字路口南侧设彩虹桥站，与规划的十一、十三号线换乘，之后路线下穿东风西路高架桥和流花湖，折向西北沿西增路行进，在西增路与环市西路交叉口设西村站，与五号线换乘，后路线下穿内环路，再下穿增埗河，进入西槎路向北行进，在鹅掌坦大街北侧设鹅掌坦站，在西槎路高架桥东侧设同德站，路线下穿北环高速公路后沿西槎路敷设，在上步花园西侧设上步站，出站后路线一直沿西槎路向北行进，在德康路口设置聚龙站，与规划十二号线换乘，之后路线沿石槎路，在平沙村南侧设石潭站，在金碧南路口设小坪站，之后路线向西转入石沙路向西行进，下穿石井河后在石丰路口设石井站，出站后沿石沙路敷设至亭岗北路北侧设亭岗站，后下穿华南快速干线高架桥至白云湖地区设终点滘心站。
本工程同时亦会在滘心站西南侧增设白云湖车辆段，取代未来将改属11号线的赤沙车辆段。该延线全线皆为地下线，为康王路，荔湾路一带的居民提供便捷的铁路服务，并有望纾解同德围地区的严重交通问题。工程可行性报告已于2014年1月23日获批，工可预计建造时限为2014年至2018年。同时将会增购24列/144辆的新列车。北延段隧道已于2019年8月9日全线贯通；轨道亦于同年12月30日全线铺通。2020年1月中旬彩虹桥站主体结构封顶，至此北延段所有车站主体结构封顶。3月21日，白云湖车辆段三权移交。5月15日，8号线北延段全线轨行区三权移交。
地质勘探表明，沿线地质情况均较差，特别是西村以北的白云区同德围一带，处于灰岩地区，溶、土洞发育强烈，无暗挖施工的条件，需进行明挖施工。为了避免施工期间对西槎路等道路的交通造成影响，加重同德围的严重交通问题，因此西槎路、石槎路上的车站均布置在道路的两侧，同时尽量减少对路面的围蔽，通过设置疏解道等措施维持现有道路的车道数。
此外，由于西村站周边拆迁问题拖延良久，加上施工范围有一棵百年古榕树影响，故车站直至2017年7月才完成拆迁而正式兴建。后来由于彩虹桥站主体工程及其余各站的附属土建工程的进度出现延误，八号线北延段通车时间将会延至2020年，而西村站和彩虹桥站更要延至2021年才会启用。
该段在坊间又被称为“八号线北北延段”，与在建的八号线北延段作出区分。目前规划该段线路从滘心站后折返线起始，往西北方向下穿流溪河，进入江高镇后沿凤翔路行走，再转入环镇路、夏花三路往东前进，穿过江高镇中心。然后线路再转入广花路，一路往北延伸。进入花都区后转入雅瑶中路往西行走，下穿京广高铁和新街河后再次转向西北偏北，沿京广高铁西侧抵达尽头站广州北站。目前该段是广州市第三期轨道交通（2015-2025）建设规划方案的线路之一，已于2017年3月下旬获国家发改委批复立项。
线路全长约20.0km，设9座车站，全为地下站，平均站间距2.25km，最大站间距3.06km，为江村站至江府站区间，最小站间距0.97km，为江高站至江村站区间。将增设停车场一处，位于花都区雅瑶附近（江府至广州北站段拆离8号线后，该停车场将会扩建，成为新线路车辆段）。在江府站预留拆解条件，远期将江府至广州北站段拆离8号线，再延长成一条新线路独立运营，换言之江府站未来将成为8号线的尽头站。
根据国铁棠溪火车站土建招标文件中的信息，江府至广州北站一段拆解后将获得24号线的编号，并从江府站大致往南延长，经过棠溪火车站，进入广州市区。同时第三期建设规划中的其它线路均已完成环评公示及工可批复程序，并将陆续动工。惟8号线北北延段仍未开始上述程序，预计将留待24号线规划稳定及立项后，与其统筹进行设计及施工。
南延段即原规划的东延段，工程从现有万胜围站开始，沿新港东路继续延长，途经凤浦公园站及新洲站，然后过江至长洲岛与七号线交汇并设同名车站，之后再次过江到达化龙镇，设展贸城站、化龙站和草堂站，最终抵达莲花站与佛莞城际铁路交汇。目前该段工程仍在规划阶段，没有建造时间表。
