由上园路望花南街始发，途经上园路、沈铁路、联合路、小北关街、南山东堡路、令闻街、万寿寺街、沈州路、奉天街、风雨坛街、五爱街、文萃路、青年大街、浑河桥、青年南大街、三义街、南堤西路、南堤中路、营盘北街至奥体中心枢纽站终点。

沈阳公交126路线路走向图：

现役车型：XMQ6106AGBEVL30（金龙客车·空调款）

现役车型：XMQ6119AGN5（金龙客车·空调款·第三代）

2006年9月28日，沈阳康福德高安运巴士有限公司开通126路公交新线。线路由五里河公园始发，经奥林匹克健身路、五爱街、奉天街、沈州路、万寿寺街、令闻街、南山东堡路、南山东堡路山东堡四巷（外行）、惠工街（小北关街）、联合路、上园路，至通利汽车公司（望花南街）终点。线路长度13.2公里，单程时间55分钟，线路配车27台，线路为无人售票车，票价1元，IC卡有效。

2004年，交通局规划开通126路大公交，并进行招标。最终，沈阳康福德高安运巴士有限公司获得经营权。

原计划线路为“通利汽车公司—科普公园”，为了更好方便市民出行，延长线路为“通利汽车公司—五里河公园”。126路的开通，可有效缓解河畔花园、联合路、上园地区附近居民出行不便的问题。

126路使用115路替换下来的旧车，均为亚星10米级客车，车型JS6101G2H，二级踏步，后置柴油发动机，尾气排放欧二标准，车内配暖风系统和移动电视，车辆使用自动双内摆门泵，安装有自动防夹人装置，细节方面更显人性化。

126路连接三大公园（青年公园、科普公园、五里河公园），两大高校（沈阳大学和沈阳药科大学）以及老瓜堡、小西门、太清宫、房地产大厦、五爱市场等地段。

2008年10月16日起，126路延长至奥体中心。五里河公园开往通利汽车公司方向：始发站由“五里河公园”改为“奥体中心公交枢纽站”，线路由奥体中心始发，经天坛南街、浑南中路、沈营路、三义街、南堤中路、营盘北街、浑河大街、青年大街、文萃路、五爱街回原线。调整线路后，新增设“奥体中心、浑南大道、浑河堡、浦江苑、新华社、五里河公园、夏宫、五里河、彩电中心”等9站，取消原“五里河公园、河畔花园、科普公园”等3站。通利汽车公司开往五里河公园方向：线路由五爱街，经文萃路、青年大街、浑河大街、沈营路、浑南中路、天坛南街，至奥体中心公交枢纽站终点。调整线路后，新增设“彩电中心、五里河、夏宫、五里河公园、浦江苑、浑南大道、奥体中心”等7站，取消原“科普公园、河畔花园、五里河公园”等3站。126路由奥体中心始发，途经天坛南街、浑南中路、沈营路、三义街（外行）、南堤中路（外行）、营盘北街（外行）、浑河大街、青年大街、文萃路、五爱街、奉天街、沈州路、万寿寺街、令闻街、南山东堡路、南山东堡路山东堡四巷（外行）、惠工街（小北关街）、联合路、上园路，至通利汽车公司（望花南街）终点。

2009年3月，126路配车数增至32台。

2009年4月起，126路“太清宫”车站更名为“市信访大厅”。

2009年10月30日起，126路、146路、152路、214路、238路、272路、286路、333路“浑南大道”车站更名为“泛华广场”。

2010年5月，126、152、166、214、238、272、286、333、800路“五里河”车站更名为“五里河茂业中心”。

2010年12月7日，126路公交车部分线路走向调整。由上园路至联合路，调整为由上园路，途经沈铁路至联合路。由联合路，途经小北关街（山东堡四巷）、南山东堡路至令闻街，调整为由联合路，途经小北关街、团结路至令闻街。126路调整后，里程由18.3公里缩短至17.7公里。调整后，始发站奥体中心枢纽站，首车5：20，末车19：00；终点站上园路望花南街，首车6：20，末车20：10。调整后线路走向：由奥体中心枢纽站始发，途经天坛南街、浑南中路、沈营路、三义街（外行）、南堤中路（外行）、营盘北街（外行）、浑南三路（外行）、浑河大街、青年大街、文萃路、五爱街、奉天街、沈州路、万寿寺街、令闻街、团结路、小北关街、联合路、沈铁路、上园路至上园路望花南街终点。线路调整后增加3个站位：上园小区东、沈铁路北方客运公司、小北关街市物价局。取消4个站位：联合路、东辽街、北海街、省高法（外行）。调整后站位名称：奥体中心枢纽站、泛华广场、沈营路浑河堡、三义街浦江苑（外行）、营盘北街新华社（外行）、五里河公园西、夏宫、（市儿童活动中心）、五里河茂业中心、文萃路彩电中心、五爱街文萃路、陆军总院东门、五爱街地王国际花园、风雨坛街西滨河路、奉天街五爱市场西区、奉天街热闹路、奉天街房地产大厦、万寿寺街大西路、万寿寺街小西路、市信访大厅、令闻街教场路、令闻街天后宫、令闻街房产超市、小北关街市物价局、联合路小北边门、沈阳大学南门、联合路洮昌小区、联合路辽沈二街、沈铁路北方客运公司、上园小区东、上园小区、上园路合作街、上园路望花南街。共计32个站位。

2012年2月9日，由于奥体中心公交枢纽站改建有轨电车站，126、146路终点及站务室向西迁至浑南四路。126路增设“浑南四路”车站，取消内行方向的“奥体中心枢纽站”车站。行驶线路变更：开往望花南街方向改为由浑南四路始发，经浑南四路、天坛南街，回浑南中路原线。开往浑南四路方向：由浑南中路，经营盘北街、浑南四路至终点。

2012年5月，因沈阳有轨电车建设施工，126路更改外行线路走向，线路由奥体中心枢纽站（浑南四路）始发，经浑南四路、天坛南街至浑南中路改为由奥体中心枢纽站（浑南四路）始发，经浑南四路、营盘北街至浑南中路回原线，取消“奥体中心枢纽站”外行站位。开往奥体中心枢纽站（浑南四路）方向的线路不变。

2012年12月，126路部分线路更改。外行由奥体中心枢纽站（浑南四路）始发，途经浑南四路、营盘北街、浑南五路、天坛南街至浑南中路，内行由浑南中路经天坛南街、浑南四路至奥体中心枢纽站（浑南四路）终点。

2013年6月，126路隶属公司由沈阳康福德高安运巴士有限公司更名为沈阳安运公共交通有限公司。

2013年7月28日起，因奥体中心枢纽站（地铁口）公交枢纽站投入使用，126、146、155路三条线路正式进驻此枢纽站。该枢纽站位于地铁2号线奥体中心站A口与B口之间，营盘北街以西。126路由奥体中心枢纽站始发，途经营盘北街、浑南五路（外行）、天坛南街（外行）、浑南中路、浑南西路、沈营大街、三义街（外行）、南堤西路（外行）、南堤中路（外行）、营盘北街（外行）、浑南三路（外行）、青年南大街、青年大街、文萃路、五爱街、奉天街、沈州路、万寿寺街、令闻街、团结路、小北关街、联合路、沈铁路、上园路，至上园路望花南街终点。

2013年8月1日起，126路奥体中心枢纽站末车时间由19:00延长至19:30，上园路望花南街末车时间由20:10延长至20:40。

2013年8月31日，126路增加DD6113S03型车辆，来源于146路。JS6101G2H型车辆陆续退出运营。

2014年2月18日起，126路更换5台DD6118B25N型新车。

2014年3月16日起，126路再次更换5台DD6118B25N型新车。

2014年5月，126路再次更换5台DD6118B25N型新车。

2014年9月4日起，126路再次更换新车。原有15台DD6118B25N型车辆及剩余4台DD6113S03型车辆全部更换为18台DD6118B25N型新车（路号置左版），替换下线的DD6118B25N型客车被调整至其他线路运营，其中111路为10台、112路为2台、147路为2台、800路为1台。后增加1台DD6113S03型配车。调整后，126路配车共19台。

2016年11月，126路“奉天街五爱市场西区”车站更名为“五爱西区西”。

2017年2月，126路的1台黄海DD6113S03型客车全部下线；同时增加4台黄海DD6118B25型客车，来源于114路。配车数22台。

2017年9月，南北快速干道竣工通车，团结路小北关街路口改为禁止左转，126路更改部分线路走向，原走令闻街、团结路、小北关街，改走令闻街、天后宫路（南山东堡路）、小北关街，取消外行方向的“房产超市”车站。线路由奥体中心枢纽站始发，途经营盘北街、浑南五路（外行）、天坛南街（外行）、浑南中路、浑南西路、沈营大街、三义街（外行）、南堤西路（外行）、南堤中路（外行）、营盘北街（外行）、浑南三路（外行）、青年南大街、青年大街、文萃路、五爱街、奉天街、沈州路、万寿寺街、令闻街、天后宫路（南山东堡路）、小北关街、联合路、沈铁路、上园路，至上园路望花南街终点。

2017年9月，126路调配2台车去151路支线，配车数减至20台。

2017年11月30日，151路支线还给126路2台DD6118B25N型车，配车数22台。

2021年7月，126路配车更换为XMQ6119AGN5（非空调）型车，来源于146路下线车，配车数22台

2022年6月，126路配车更换为XMQ6119AGN5（空调三代）型车，来源于129路和预备役号专线，配车数减至9台。

使用时间：2006年9月至2013年8月

使用车型：JS6101G2H（亚星客车·非空调款）

使用时间：2013年8月至2017年2月

使用车型：DD6113S03（黄海客车·非空调款）

使用时间：2014年2月至2014年9月

使用车型：DD6118B25N（黄海客车·非空调款·路号置中）

使用时间：2014年9月至2021年7月

使用车型：DD6118B25N（黄海客车·非空调款）

使用时间：2021年7月至2022年6月

使用车型：XMQ6119AGN5（金龙客车·非空调款）

2018.7.2重大事故

2018年7月2日中午时分，沈阳市儿童活动中心公交车站，一辆126路公交车由北向南没有减速，径直冲向了候车亭。

公交车驶上边石，撞到电杆后才停下来，1名年轻女孩被挤在了中间。另有十来名候车市民及车内乘客受伤。驾驶员跪在地上，支吾着说不出事故原因。

记者于13时36分抵达现场，消防车也刚刚抵达，现场一片混乱。人行道上，四五名市民不同程度受伤，他们都是在车站等车时被撞伤的，急救医生正在对伤者进行紧急处理。

南北两个公交车候车亭全部被撞毁，北侧的顶棚飞出去十余米远。

在公交车上，四五名乘客由于巨大的撞击也有不同程度受伤。

1名40来岁的男子穿着黑色背心，蹲在车前的护栏旁，手捂着腹部，表情痛苦。围观市民称，该男子就是126路公交车的驾驶员。记者向驾驶员询问当时发生了什么情况，驾驶员支吾着说，“我也不知道发生了什么。”

消防战士利用牵引将公交车后移，被挤在车前的年轻女孩已经没有生命迹象。

另据网友传播的一段疑似肇事126路公交车上的视频，视频显示时间为13时15分21秒，公交车通过青年大街与文体路交叉路口向南行驶，车速在22公里/小时，几秒钟后，车速降为18公里/小时，在距离市儿童活动中心时公交车站大约不到50米时，车速突然加快，20公里，22公里，24公里，25公里，冲向了公交车站，跃上了站台。几名等车乘客发现异常后急忙转身躲避，13时15分45秒，画面出现黑屏，屏幕再次亮时，公交车已经静止，站牌被连根撞断，1名市民倒在了车辆的左前方。

14时15分左右，公交车被开走，市民分析，车辆不应该是刹车出现问现，或许驾驶员疲劳驾驶所致。

下午，沈阳警方发布：2018年7月2日13时18分许，在青年大街文体路岗南侧150米公交车站，一辆辽AK8273（126路公交车）冲入公交车站台发生交通事故，导致1名行人死亡，车内及车外共9人受伤（其中1人骨折，其他伤者为擦皮伤，均无生命危险）。伤者已被120急救车送往医院。