La longueur totale de la ligne 5 est de 14,634 kilomètres. La ligne est au niveau du sol à la hauteur des ateliers de Bobigny, puis, plus au sud, elle devient aérienne entre les stations Quai de la Rapée et Saint-Marcel, à l'exception d'un court passage souterrain sous le débouché du pont d'Austerlitz (Place Mazas).
La ligne 5 trouve son origine sous la place d'Italie dans le XIIIe arrondissement de Paris. Depuis le 19 janvier 2009 (les travaux initiaux datent de 2007), le terminus de Place d'Italie, jusqu'alors utilisé en « tiroir » (les rames rebroussaient chemin au-delà du quai terminus), a été modifié pour une exploitation en boucle, devant permettre davantage de fluidité. Le terminus se compose d'un unique quai encadré de deux voies, situé au sud d'une boucle de retournement occupant le sous-sol de la place. Le quai central sert indifféremment au départ et à l'arrivée car la boucle est faite par chaque rame avant d'arriver à la station. La boucle est reliée à la ligne 6 et à l'atelier de maintenance d'Italie.
Le tracé se dirige vers le nord-est sous le boulevard de l'Hôpital, puis, après un raccordement avec la ligne 7, dessert la station Campo-Formio. Le tunnel descend ensuite et atteint la station Saint-Marcel. La ligne se poursuit alors en viaduc, qu'elle atteint par une rampe de 40 ‰ sur le côté est du boulevard ; elle contourne ensuite l'hôpital de la Salpêtrière et atteint la gare d'Austerlitz. La ligne pénètre dans la gare par le haut de l'établissement, une vingtaine de mètres au-dessus des voies de chemin de fer. Elle traverse la verrière pour desservir la station aérienne Gare d'Austerlitz, perpendiculaire aux voies ferrées. Elle est ici en correspondance avec la ligne 10, située en souterrain sous la gare.
Le tracé se poursuit en viaduc en traversant le quai d'Austerlitz puis franchit la Seine par un viaduc métallique, le viaduc d'Austerlitz, constitué d'une seule travée de 140 mètres de portée, soutenue par deux arcs paraboliques situés au-dessus. La ligne atteint alors la rive droite, et rentre sous terre par une pente de 40 ‰ sur deux travées métalliques hélicoïdales, uniquement pour passer sous le pont d'Austerlitz. Après être passée au-dessus du raccordement avec la ligne 1 se dirigeant vers Gare de Lyon, lequel se raccorde ensuite à elle sur sa voie en direction de Place d'Italie, la ligne ressort en plein air et dessert la station Quai de la Rapée. Elle franchit ensuite le canal Saint-Martin à son débouché dans la Seine par un pont métallique d'une portée de 38,50 mètres.
Le tracé retrouve alors son parcours souterrain sous le boulevard Bourdon, sur le côté ouest du canal Saint-Martin. Après être passé au-dessus des tunnels parallèles du RER A, du RER D et de la ligne 14 du métro, puis par la station fermée Arsenal, la ligne passe sous la ligne 1 et atteint la station de correspondance Bastille. Le tracé passe ensuite au-dessus de la ligne 8, et toujours placé le long du canal, cette fois sous le boulevard Richard-Lenoir, dessert les stations Bréguet - Sabin et Richard-Lenoir. La ligne s'incurve alors vers le nord-ouest, se place sous le boulevard Voltaire et dessert la station Oberkampf, parallèle à celle de la ligne 9. Elle atteint ensuite la station de correspondance République après être passée au-dessus des tunnels des lignes 9, 3 puis 11. À la sortie de la station, deux raccordements relient la ligne aux lignes 3 et 8.
Sous le boulevard de Magenta, la ligne dessert la station Jacques Bonsergent, avant de s'incurver vers le nord sous la rue du Faubourg-Saint-Martin, puis vers l'ouest, devant la gare de l'Est qu'elle dessert dans une station en partie jumelée avec la ligne 7. Le tracé se poursuit en passant sur le tunnel de la ligne 4, et après un court raccordement avec la ligne 7, s'incurve de nouveau vers le nord sous le boulevard de Magenta, dépasse un raccordement avec les lignes 2 et 4 et l'entrée de l'ancienne boucle terminale. Il rejoint la rue de Saint-Quentin, passe cette fois sous le tunnel de la ligne 4 et atteint la station Gare du Nord, au terme d'un tracé tortueux.
Après la station Gare du Nord, la ligne se dirige vers le nord sous la rue du Faubourg-Saint-Denis puis la rue Perdonnet, avant de s'incurver vers l'est sous le boulevard de la Chapelle. Elle passe sous les voies en tranchée de la gare de l'Est avant d'atteindre, sous le boulevard de la Villette, la station de correspondance Stalingrad, après un parcours de 996 mètres, la plus longue interstation dans Paris intra-muros. Le tracé passe alors sous le canal Saint-Martin après une courbe de 105 mètres de rayon, puis dessert la station de correspondance Jaurès.
La ligne est alors située sous l'avenue Jean-Jaurès, quasiment rectiligne, qu'elle suit, après avoir desservi deux stations intermédiaires, Laumière et Ourcq, jusqu'à la station Porte de Pantin, ancien terminus disposant de trois voies à quai et deux voies de garage.
La ligne quitte Paris pour la commune de Pantin, où elle se place sous la route nationale 3 avant d'atteindre la station Hoche, puis Église de Pantin, ancien terminus possédant deux voies à quai et plus loin, deux voies de garage en tunnel. Après une interstation de 980 mètres, la ligne atteint la station Bobigny — Pantin — Raymond Queneau, à la limite des deux communes. Peu après, le tracé quitte l'alignement de la route nationale 3 pour s'incurver brièvement vers le nord, passer sous le canal de l'Ourcq et s'incurver de nouveau vers l'est, cette fois au nord du canal.
Entre Bobigny — Pantin — Raymond Queneau et Bobigny — Pablo Picasso, on trouve la seconde plus longue interstation du réseau avec 2 426 mètres, soit plus de 16 % de la longueur totale de la ligne. Elle se situe pour l'essentiel en plein air au niveau du sol, sur environ 1500 mètres. Le tracé à trois voies s'incurve vers le nord après les ateliers de maintenance de Bobigny, replonge en tunnel, passe sous la ligne de Grande Ceinture et atteint son terminus, Bobigny — Pablo Picasso (Préfecture-Hôtel du Département). La station comporte trois voies à quai, prolongées par une voie de garage et une voie dotée d'un trottoir de manœuvre.
Le système d'information en ligne, couramment désigné par le sigle SIEL est installé sur la ligne depuis 2006. Les stations de métro de la ligne sont présentées du nord au sud :
Station | Communes desservies | Correspondances | |||
---|---|---|---|---|---|
o | Bobigny — Pablo Picasso | Bobigny |
![]() | ||
• | Bobigny — Pantin — Raymond Queneau | Bobigny, Pantin | |||
• | Église de Pantin | Pantin | |||
• | Hoche | Pantin | |||
• | Porte de Pantin | 19e | |||
• | Ourcq | 19e | |||
• | Laumière | 19e | |||
o | Jaurès | 10e, 19e |
![]() | ||
o | Stalingrad | 10e, 19e |
![]() | ||
o | Gare du Nord | 10e |
![]() ![]() TER Picardie grandes lignes | ||
o | Gare de l'Est | 10e |
![]() TER Picardie TER Champagne-Ardenne grandes lignes | ||
• | Jacques Bonsergent | 10e | |||
o | République | 3e, 10e, 11e |
![]() | ||
o | Oberkampf | 11e |
![]() | ||
• | Richard-Lenoir | 11e | |||
• | Bréguet — Sabin | 11e | |||
o | Bastille | 4e, 11e, 12e |
![]() | ||
• | Quai de la Rapée | 12e | |||
o | Gare d'Austerlitz | 5e, 13e |
![]() ![]() TER Centre grandes lignes | ||
• | Saint-Marcel | 13e | |||
• | Campo-Formio | 13e | |||
o | Place d'Italie | 13e |
![]() |
(Les stations en gras servent de départ ou de terminus à certaines missions)
À la station Porte de Pantin, il est prévu que soit créée une correspondance, à l'horizon 2012, avec la ligne de tramway
Cinq stations de la ligne 5 ont changé de nom au fil des ans :
Quatre stations de la ligne possèdent une décoration culturelle thématique originale et une cinquième station (Arsenal) fait partie des « stations fantômes du métro de Paris ».
Bastille possède sur le quai direction Bobigny - Pablo Picasso des fondations d'un des murs de contrescarpe de l'ancienne prison de la Bastille, découverts lors de la construction de la ligne en 1905. Des lignes jaunes tracées au sol marquent les contours de l'édifice. La station expose également diverses vues de l'ancienne forteresse.
Ourcq expose dans une niche une sculpture en tilleul de Thierry Grave. Elle représente l'articulation d'un animal fabuleux.
Porte de Pantin évoque la Cité de la musique toute proche par un carrelage orné de notes de musique colorées.
Hoche présente dans une vitrine un buste de Lazare Hoche et des images évoquant la vie de ce général de la Révolution.
La station Arsenal, entre Quai de la Rapée et Bastille, a été fermée au public le 2 septembre 1939. Désaffectée, elle est néanmoins toujours traversée par le métro.
La ligne compte sept raccordements avec le reste du réseau :
Le matériel roulant de la ligne 5 jadis entretenu aux ateliers d'Italie, partagés avec la ligne 6, est maintenant entretenu aux ateliers de Bobigny, raccordés par leurs deux extrémités entre les stations Bobigny — Pablo Picasso et Bobigny — Pantin — Raymond Queneau. Cet atelier est également raccordé aux voies du tramway T1, dont il entretient les rames.
La maintenance lourde et la révision régulière (batteries, bobinages, peintures) du matériel de la ligne 5, comme tous les matériels sur fer du réseau, se déroule aux ateliers de Choisy. Ouverts en 1931, ils sont situés dans le XIIIe 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 (AMT) 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. Trois cent-trente agents sont affectés à cet atelier en 2007.