东京都心环状运行的山手线是东京最重要的铁路交通大动脉，每週乘客人数达1,581万人。JR东日本在东京都区部内的山手线东侧路线有京滨东北线、横须贺·总武快速线、上野东京线（由东海道线、宇都宫线、高崎线、常磐线组成的运行系统）、京叶线；西侧路线有埼京线、湘南新宿线（由宇都宫线、横须贺线、高崎线、东海道线组成的运行系统）。中央线快速、中央·总武缓行线横贯东京都中央，是东京都的东西方向大动脉。青梅线、五日市线是JR东日本在多摩地方的东西方向路线；八高线、武藏野线则是南北方向路线。东京都有东京、品川、上野三个新干线车