소녀전선 애니메이션의 첫 방영이 국내 기준 1월 9일 새벽 1시로 확인됐다. 국내에서는 애니메이션 전문 채널 애니플러스에서 볼 수 있다.

‘소녀전선’은 가벼운 분위기와 귀여운 디자인이 중심이던 첫 애니메이션 시리즈 ‘인형소극장’과는 달리, 원작의 스토리를 반영한 소녀전선 코믹스 ‘소녀전선 인형의 노래’ 스토리를 따라간다. 워너 브라더스 재팬과 소녀전선 개발사 선본 네트워크가 제작과 배급을 맡고, 슈퍼로봇대전, 소드 아트 온라인, 건담 시리즈 등으로 잘 알려진 아사히 프로덕션이 제작한다는 것으로 주목을 받았다.

원제는 소녀전선의 일본 서비스 명인 돌스 프론트라인(Dolls’ Frontline)이지만, 국내 수입명은 국내 게임 제목에 맞추어 소녀전선으로 방영된다. 애니메이션 속 전술인형의 성우진은 게임과 동일하게 구성되었다. 게임 내에서 외형이 나오지 않은 지휘관의 모습은 스토리가 코믹스 스토리 반영으로 인해 코믹스 내 지휘관인 ‘장시안’으로 등장한다.

소녀전선의 편성 시간은 한국 기준 매주 일요일 새벽 1시이며, 전체 분량 등에 대한 정보는 공개되지 않았다.