深圳地铁11号线，曾称机场线，是深圳地铁的第一条通勤铁路，线路起于福田站，经深圳宝安国际机场，终至碧头站，线路全长51.936千米，共设18座车站，代表色是暗紫色。11号线连接福田中心区、南山、前海、机场、福永、沙井、松岗等片区，是深圳城市核心区与西部滨海地区的组团快线。因为中途经过深圳宝安国际机场，所以该线同时兼有机场快线的功能。与深圳地铁其他线路相比较，11号线具有站距长、速度高、运量大的特点，列车更首次配备商务车厢。11号线于2012年4月开工，全线车站于2015年5月11日主体部分施工完成，进入调试、内部修饰阶段，2016年3月30日三权移交试运行，在2016年6月28日通车，为深圳地铁第一条运营速度达120km/h的线路，比既有线路快50%，但目前由于路基、隧道风压与噪音等问题，部分高架路段限速运行。。
11号线原为穗深城际铁路的一部分，即穗深城际线在深圳境内的路段。2004年国务院常务会议审议通过《中长期铁路网规划》，随后深圳市编制了《国家铁路深圳地区布局规划》。根据该规划，广深间远期将有三条轨道交通线路，即广深铁路、广深港高速铁路和穗深城际线。由于穗深城际线与深圳规划中的机场快线重合，因此早即有两者共线的方案。此外，现有1号线的机场东站只能到达深圳宝安国际机场A、B航站楼。而随着T3航站楼的建成使用，A、B航站楼已不再使用，11号线亦是T3航站楼的交通接驳工程。
2006-2007年间，由于深圳机场T3航站楼和高铁福田站先期开工建设，有关部门进行了11号线的前期研究工作，并在T3航站楼和福田站预留了土建条件。2007年的《深圳市城市轨道交通建设规划（2011～2020）》中首次公开发布11号线之规划。该方案与现时方案的线路走向基本相同。但为了与穗深城际线直通运行，11号线使用动车组列车。
由于11号线与穗深城际铁路、港深机场铁路共线与否的问题一直未得到解决，11号线的前期工作进行得十分缓慢。2008年12月穗深城际线在宝安举行了声势浩大的开工仪式（是时的设计为与11号线共线），省委书记汪洋、省长黄华华均出席。然而由于设计更改，旋即停工。
2010年7月，中国铁道部部长刘志军与广东省常务副省长朱小丹在铁道部就加快广东省铁路建设举行会谈。珠三角城际轨道交通原由广东省政府主导，省部会谈后，改由铁道部主导。穗深城际线由原来的城市轨道交通制式改为国铁城际铁路制式。穗深城际线不再进入深圳市中心区。穗深城际线的旅客须在机场站或机场北站转乘11号线，进入深圳市区。又由于11号线采用地铁制式，因此已无与穗莞深线直通运行之可能。
11号线工程是中国大陆首条采用头等车+普通车编组（2+6）、时速120km、并兼顾机场功能的快线（形式与港铁东涌线、机场快线、东铁线近似），目前国内尚无相关规范及标准，亦无先例可循。同时本线地质条件复杂，有跨海及穿越填海区地段，建设方面难点较多。从2006年至2011年，历经5年时间，11号线分别完成了总体方案研究、工可研、总体设计、初步设计等阶段，完成了相关专题专项研究（如时速120km快线标准、头等车管理、空气压力波、多种介质同时存在下防腐问题等）。 在深圳地铁三期工程中，11号线成为进度最快，亦最先开工的一条路线。
11号线采用“融资+设计施工总承包”的BT (Build-Transfer)模式建设。深圳市政府于2011年11月公开招标，共有五家公司投标。中国中铁以人民币255.5亿元中标，工程包括建造11号线、车公庙枢纽、上盖物业及其他附属工程。2012年4月19日，11号线开工仪式在前海举行，标志着11号线正式动工。11号线已于2016年3月30日三权移交试运行，并于2016年6月28日建成通车，并由深圳市地铁集团有限公司运营。
11号线正线全长51.7km，其中地下线长39.4km，高架线长11.0km，过渡段长1.3km。高架线路有两段，分别位于碧海湾站至机场站之间（宝源路段），长约4.2km，以及福永站至后亭站之间（宝安大道段），长约6.7km。福田至碧海湾之间的区间以盾构法施工为主，局部段采用矿山法、明挖法施工，其中的车公庙至红树湾南、南山站至前海湾区间采用的是∅6.98米的非标准盾构。碧海至碧头之间的区间以高架为主，局部段采用盾构、明挖法施工。
11号线为城市组团快线，兼具机场快线功能。全线共设18座车站，其中地下站14座，高架站4座。11号线站点设置具有“南快北密”的特点，机场以南站点稀疏，追求速度；机场以北站点相对密集，以方便附近居民出行。但机场以南仍不断增设车站。应宝安区政府之要求，在宝安中心区增设宝安站；应碧海片区居民要求，增设碧海湾站；与12号线交叉处增设南山站；沙井站和福永站之间增设桥头站；北端由沙井站延长至碧头站；因深茂铁路和深圳机场T4航站楼的建设，福永站和机场站之间增设机场北站。全线车站数目增至18个，运行速度降低。福田至机场间的运行时间由24分钟延长至30分钟。尽管如此，11号线的运行速度仍远高于深圳地铁其他线路。
值得一提的是，11号线是现时已通车的深圳地铁线路中唯一没有与4号线交汇且设有换乘站的线路。目前规划的11号线东延方案仍然无法与4号线换乘。
所有列车均行驶全程，开通初期运营时间为06:30至23:00，行车间隔约为10分钟。全线行驶时间为55分钟，平均速度达到56千米/小时，其中福田至机场区段实际运行速度达到62千米/小时，从福田站到机场站只需要29分钟。开通初期共配列车33列，2016年6月底开通前交付列车15列。现时已因应需求将班次加密到8分钟一班(2016年12月24日开始)，并因应服务机场旅客之需要，分别延迟福田及碧头开出的末班车时间至23：30及23：34，以确保机场站于凌晨0时仍有地铁服务。
11号线使用8节编组的A型地铁列车(编号为11A3308株 1101-1133)，其中2节为商务车厢，6节为普通车厢。商务车厢采用锁闭1、5号门（实质上为车身铝板一部分，仅有装饰性质，只有2、3、4号门能打开），保留2、3、4号门的纵横向混合座椅布置形式，列车内部为全横排坐席，设行李架，为携带大件行李的乘客提供出行便利。乘坐商务车厢的旅客须购买商务车厢车票，支付额外车资（三倍于普通车厢）。其运作方式类似于港铁东铁线。普通车厢采用5车门标准地铁A型车。
11号线列车为中国内地唯一超大编组的时速120千米等级的A型地铁列车。列车最大载客量达2564人，最高运行速度120km/h。
列车相关合约已于2013年12月7日签约，列车将由中国南车集团属下的南车株洲电力机车生产，首列车将于2015年9月底前交付。
2015年7月4日，深圳地铁11号线首列车（编号1101）在中车株机公司下线，该列车于2015年7月中前往北京环形铁道进行135km/h的构造速度试验。2015年9月底前运至深圳地铁11号线松岗车辆段，2016年6月底前新交付15列车。
2015年9月22日，首列车（编号1102）运抵松岗车辆段。
2015年12月28日，11号线开始正线热滑，分别以低、中、高的速度正线试跑，最高速度达到100km/h。列车运行十分平稳，有记者做了这样一个试验：将空的矿泉水瓶和笔倒立放在车厢上，能长时间屹立不倒。
为了方便将来的机场客流，深圳市于2015年起已提出把11号线东延至福田区上海宾馆站，有关构想被纳入于2019年完成编制的“四期建设规划调整”，当中包括经深南路延长至罗湖区大剧院站（中途设岗厦北站和上海宾馆站）及经福华路、南园路延长至罗湖区红岭南站（中途设岗厦北站和华强南站）两个方案，其中福田站至岗厦北站段已率先被纳入2019年动工的岗厦北枢纽工程，将于2022年底与14号线一同完工开通。
最终经由福华路、华强南站及南园路至红岭南站的方案于2020年3月获国家发改委审批通过，全长5.58千米，预计工期4年。同年4月，深圳市于方案中再加入中大八院站，并就岗厦北站至红岭南站段工程进行环境评估公示。
有关方面亦曾提出把11号线继续东延至国贸站、罗湖站及黄贝岭站的意向，唯有关构想暂未被列入任何规划中。
本线未来将从碧头站西延到东莞市长安镇汽车站，并与东莞轨道交通3号线无缝换乘接驳。2020年，深圳地铁11号线延伸到长安镇列入交通运输部关于深圳市开展高品质创新型国际航空枢纽建设等交通强国建设试点工作的意见。
深圳地铁11号线开通时最高运行速度为每小时120千米，现时由于路基、隧道风压、噪音和安全隐患等一系列问题，列车在部分区间段被限速至每小时80千米运行，引发争议。而限速原因被认为是与多起行车安全事件导致。自2016年11月3日至2018年1月8日，11号线累计发生211起撞击刮擦，共225处，涉及列车27列，累计的撞击刮擦中，找到关联异物的有11起，主要为轨道弹性扣件。时常造成列车部件损坏，正线多起列车清客以及引发少量乘客恐慌事件，轨道弹条的撞击对行车安全构成极大的威胁，严重影响正线列车的运营安全。目前深圳地铁方面正在进行曲线打磨，研发并使用新型板件来解决问题，预计2020年5月起试点更换新型扣件，以能尽快恢复每小时120千米的运营速度。
