站为止行驶在山手货物线（线籍为山手线）上，中里隧道通过之后、驹込站附近～大崎站间与山手线平行。此区间有月台的站为池袋站、新宿站、涩谷站、惠比寿站和大崎站。于池袋站与埼京线（赤羽站～池袋站间的正式路线名称是赤羽线）合流，至大崎站与埼京线在同一线路上行驶，田端站并未停靠。现在停车站有池袋站、新宿站、涩谷站、惠比寿站(特快列车通过)及大崎站。
大崎支线（大崎站～旧蛇洼信号场间）.自大崎站出来后，相对于与埼京线相互直通运转的东京临海高速铁道临海线直接进入地下，湘南新宿线进入有大弯道称之为「