La longueur totale de la ligne 9 est de 19,569 kilomètres. Elle est entièrement souterraine.
Le terminus ouest est établi sous l'avenue du Général-Leclerc, à Boulogne-Billancourt. La station Pont de Sèvres possède trois voies à quai, et se prolonge par trois voies en tiroir, dont une équipée d'un trottoir de manœuvre. L'avant-gare comporte une voie de garage en impasse et une voie d'accès aux ateliers de maintenance de Boulogne. La ligne part en direction du nord-est, dessert la station Marcel Sembat, puis, sous l'avenue Édouard-Vaillant, atteint la limite de Paris. Les deux voies s'écartent avant d'atteindre la station Porte de Saint-Cloud, disposant de quatre voies à quai et d'installations complexes. La « voie Murat » relie une partie des voies de garage à la boucle de la ligne 10 et à la station fantôme Porte Molitor.
La ligne 9 se poursuit sous la rue Michel-Ange, passe successivement sous les voies sud, puis nord de la boucle de la ligne 10 et, après un raccordement avec cette dernière, traverse le 16e arrondissement sous la rue La Fontaine, l'avenue Mozart, la rue de la Pompe, puis l'avenue Georges-Mandel. Elle atteint la station Rue de la Pompe après une longue interstation de 923 mètres.
Après un premier raccordement avec la ligne 6, la ligne 9 atteint Trocadéro, passe sous le tunnel de cette même ligne 6, après lequel, sur la voie nord, se trouve un second raccordement avec la ligne 6, et se poursuit vers Iéna et Alma-Marceau, à proximité immédiate de la Seine. Une courbe la place sous l'avenue Montaigne, où elle passe sous le collecteur Marceau, puis, après une voie d'évitement en impasse, atteint Franklin D. Roosevelt. L'éloignement de la station de la ligne 1 a nécessité un long couloir de correspondance. La ligne passe ensuite sous le collecteur Montaigne et la ligne 1, sous le rond-point des Champs-Élysées. Le tracé se poursuit vers le nord sous l'avenue Franklin-D.-Roosevelt, puis la rue La Boétie, passe sous le collecteur d'Asnières et dessert Saint-Augustin. Cette fois orientée à l'est, la ligne est placée sous le boulevard Haussmann pour un long alignement, au-dessus de la ligne A du RER, et croise le tunnel de la ligne 12 à laquelle elle ne donne pas correspondance. Ceci constitue un cas unique à Paris si on excepte la ligne 14, toutes les lignes qui en croisent une autre donnant systématiquement correspondance.
Après Havre — Caumartin où elle donne correspondance à la ligne 3 et au RER A, la ligne passe sous le collecteur de Clichy et atteint Chaussée d'Antin. Elle dessert ensuite Richelieu — Drouot et atteint les Grands Boulevards. Ici, la ligne se place dans un ouvrage commun avec la ligne 8, où elle se situe au niveau inférieur. Après la station fermée Saint-Martin, les deux voies s'écartent et se placent de part et d'autre de celles de la ligne 8 avant d'atteindre République à la même hauteur. Après cette station le tracé de la ligne 9 se sépare de celui de la ligne 8.
La ligne passe au-dessus des lignes 3 et 11, puis sous la ligne 5 dont le tracé est parallèle jusqu'à la station suivante, Oberkampf. Placée sous le boulevard Voltaire, la ligne 9 se dirige maintenant vers le sud-est, passe sous le canal Saint-Martin, puis atteint Nation, en passant sous la boucle de la ligne 2. Après la station, elle repasse sous cette boucle et, après être passée sous l'étroite rue Auger, atteint les stations Buzenval et Maraîchers et enfin l'ancien terminus Porte de Montreuil, doté de quatre voies à quai. La voûte de cette station est celle du réseau possédant la plus grande ouverture, avec 22,50 mètres.
Le tracé quitte ensuite la capitale pour entrer dans Montreuil. Placée sous la rue de Paris, elle dessert les stations Robespierre et Croix de Chavaux, neuf cents mètres plus loin. La ligne s'incurve vers le nord-est et atteint son terminus oriental, Mairie de Montreuil, disposant de seulement deux voies à quai, mais se prolongeant par trois longues voies de garage dont une possède un trottoir de manœuvre.
La liste commence par le terminus sud-ouest de la ligne 9 (dans la colonne Correspondances, les lignes de métro sont désignées par leurs seuls numéros de ligne). La ligne est équipée du système d'information en ligne, couramment désigné par le sigle SIEL, qui donne le temps d'attente des deux prochaines rames.
Station | Communes desservies | Correspondances | |||
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o | Pont de Sèvres | Boulogne-Billancourt |
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• | Billancourt | Boulogne-Billancourt | |||
• | Marcel Sembat | Boulogne-Billancourt | |||
• | Porte de Saint-Cloud | 16e | |||
• | Exelmans | 16e | |||
o | Michel-Ange — Molitor | 16e |
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o | Michel-Ange — Auteuil | 16e |
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• | Jasmin | 16e | |||
• | Ranelagh | 16e | |||
o | La Muette | 16e |
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o | Rue de la Pompe | 16e |
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o | Trocadéro | 16e |
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• | Iéna | 16e | |||
o | Alma — Marceau | 8e |
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o | Franklin D. Roosevelt | 8e |
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• | Saint-Philippe du Roule | 8e | |||
o | Miromesnil | 8e |
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o | Saint-Augustin | 8e |
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o | Havre — Caumartin | 9e |
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o | Chaussée d'Antin — La Fayette | 9e |
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o | Richelieu — Drouot | 2e, 9e |
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o | Grands Boulevards | 2e, 9e |
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o | Bonne Nouvelle | 2e, 9e, 10e |
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o | Strasbourg — Saint-Denis | 2e, 3e, 10e |
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o | République | 3e, 10e, 11e |
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o | Oberkampf | 11e |
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• | Saint-Ambroise | 11e | |||
• | Voltaire | 11e | |||
• | Charonne | 11e | |||
• | Rue des Boulets | 11e | |||
o | Nation | 11e, 12e |
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• | Buzenval | 20e | |||
• | Maraîchers | 20e | |||
• | Porte de Montreuil | 20e | |||
• | Robespierre | Montreuil | |||
• | Croix de Chavaux | Montreuil | |||
• | Mairie de Montreuil | Montreuil |
(Les stations en gras servent de départ ou de terminus à certaines missions)
Trois stations de la ligne 9 ont changé de nom au fil des ans :
Certaines stations de la ligne possèdent une décoration culturelle thématique originale.
Franklin D. Roosevelt a été en 1952 la première station du métro de Paris dotée d'un carrossage publicitaire, en aluminium non peint et comportant des vitrines.
Chaussée d'Antin — La Fayette est décorée d'une fresque de Jean-Paul Chambas réalisée à l'occasion du bicentenaire de la Révolution française en 1989. Elle illustre le marquis de Lafayette et la Révolution américaine.
Richelieu - Drouot possède un monument aux morts à la mémoire des agents du chemin de fer métropolitain morts pour la France, réalisé en marbre noir par le sculpteur Carlo Sarrabezolles, en 1931. La sculpture centrale est ornée d'une cariatide qui soutient de ses bras levés la torsade de pierre qui l'entoure. Elle sépare en deux parties le demi-cercle à l'intérieur duquel sont inscrits les noms des agents du métropolitain disparus durant la Première Guerre mondiale. La base du monument porte les noms des champs de bataille de la Grande Guerre. Le mot « Libération » a été ajoutée en bas à droite après la Seconde Guerre mondiale, afin de marquer la participation des agents du réseau à la Résistance.
Bonne Nouvelle a été redécorée sur le thème du cinéma à l'occasion des célébrations du centenaire du métro. Les lettres figurant le nom de la station sont un clin d'œil au célèbre « Hollywood Sign » ou panneau Hollywood monumental sur la colline du quartier d'Hollywood, à Los Angeles.
Charonne présente une plaque, commémorant la répression menée le 8 février 1962 contre une manifestation pour la paix en Algérie qui entraîna la mort de neuf personnes. Elle est fleurie chaque année lors de la date anniversaire par certains syndicats et partis de gauche.
Nation est accompagnée, sur la ligne 9, d'un sous-titre et s'intitule ainsi Nation — Place des Antilles. On peut y observer, sur le quai en direction de Montreuil, les blasons des deux départements français des Antilles : la Guadeloupe et la Martinique.
Exelmans présentait une petite exposition sur le chanteur Claude François qui habitait à proximité, boulevard Exelmans. Mais les pancartes ont été retirées lors de l'opération de rénovation « Renouveau du métro », au milieu des années 2000.
Les difficultés de construction ou d'insertion dans l'espace urbain et l'histoire de la ligne ont façonné certaines stations.
La station Porte de Saint-Cloud, ancien terminus, comporte actuellement quatre voies à quai et en a même comporté cinq, ce qui a constitué un cas unique sur le réseau parisien. Ce dispositif est utile lors des pointes de trafic à l'occasion des matches au Parc des Princes.
La station Saint-Augustin comporte un quai large direction Mairie de Montreuil. Ce quai était précédemment bordé par une voie de garage se raccordant à l'est de la station ; par ailleurs, à la sortie ouest de cette station, on aperçoit sur la droite l'amorce d'un tunnel. Ces équipements avaient été bâtis en vue d'un embranchement vers la porte des Ternes, jamais réalisé.
La station Saint-Martin, située entre les stations Strasbourg — Saint-Denis et République est fermée le 2 septembre 1939, au début de la Seconde Guerre mondiale. Elle rouvre après la Libération et connaît une importante fréquentation, mais elle est finalement refermée à cause de sa trop grande proximité de la station voisine Strasbourg - Saint-Denis : seuls cent mètres séparent les accès les plus proches de ces deux stations.
La ligne compte sept raccordements avec le reste du réseau :
Le matériel de la ligne 9 est entretenu par les ateliers de Boulogne. Ils sont raccordés sur les voies au terminus de Pont de Sèvres. Soixante agents sont affectés à cet atelier en 2007.
La maintenance lourde et la révision régulière (batteries, bobinages, peintures) du matériel de la ligne 9, comme de tous les matériels sur fer du réseau, se déroule aux ateliers de Choisy. Ouverts en 1931, ils sont situés dans le 13e arrondissement de Paris à proximité du boulevard périphérique et accessibles via un embranchement de la ligne 7. Ils se décomposent en deux entités distinctes : un atelier de maintenance pour les rames de la ligne 7 et un atelier de révision de l'ensemble des rames sur fer du métro. L'ensemble occupe une surface totale d'environ 34 350 m2. Son effectif est de 330 agents en 2007.