大阪市高速電気軌道中央線
運行形態
長田駅から近鉄けいはんな線学研奈良登美ヶ丘駅まで相互直通運転を行っている。運転間隔は朝ラッシュ時は3分45秒間隔（2018年3月24日以降は最短3分15秒間隔）、昼間時間帯は7分30秒間隔（1時間8本）で、半数の列車はけいはんな線生駒駅で折り返す。そのほか朝夕ラッシュ時に車両基地のある森ノ宮駅発着の区間列車、早朝と夜に長田駅 - コスモスクエア駅間の線内折り返し列車が少数設定されている。
近鉄けいはんな線生駒駅 - 学研奈良登美ヶ丘駅間が2006年3月27日に開業し、運転区間が延びたことと、近鉄線内でのワンマン運転開始に伴って駅における停車時間が伸びたことから、所要時間の短縮のため近鉄けいはんな線内では最高速度が 70 km/h から 95 km/h に引き上げられた。これは第三軌条方式を採用している日本国内の鉄道路線では最高速度である。なお、快速列車の運転も検討されていたが見送られた。
乗務員の交代は森ノ宮駅と長田駅（長田駅ではOsaka Metroと近鉄の運転士が交代）で行われる。
中央線は、御堂筋線を除いた第三軌条方式の全路線と線路が結ばれており、森之宮検車場への入出庫の関係で森之宮検車場所属となっている千日前線の車両がラッシュ時前後を中心に阿波座駅 - 森ノ宮駅間で毎日、森之宮工場で車両検査を行う谷町線の車両が谷町四丁目駅 - 森ノ宮駅間でそれぞれ回送列車として、また、森之宮工場での検査後の試運転で千日前線と谷町線の車両が森ノ宮駅 - 大阪港駅間を走行することがある。2016年から第三軌条路線の定期検査等は四つ橋線の緑木検車場で実施されることになったが、谷町線、千日前線の車両も当路線の森ノ宮駅 - 本町駅間を経由して四つ橋線へと乗り入れる形となっている。2018年には谷町線から転用された四つ橋線の車両（23系第56編成）が森之宮検車場で改造が実施されたため、試運転で中央線を走行したこともある。
20系・24系ともに学研奈良登美ヶ丘駅まで乗り入れており、大阪市高速電気軌道所有の車両が日常的に大阪府外の奈良県へ直通する唯一の路線である。
旅客案内
2006年末の時点では当時の大阪市営地下鉄では唯一、ホームの列車案内表示装置がコスモスクエア駅を除いて旧型の行灯式だったが（コスモスクエア駅と御堂筋線・谷町線・四つ橋線・堺筋線・長堀鶴見緑地線の各駅はLED式、千日前線・今里筋線各駅はフルカラーLCD式）、2007年1月になり各駅で列車案内表示装置の更新工事が始まり、同年3月に比較的新しかったコスモスクエア駅の列車案内表示装置も交換され、全駅の更新が完了した。更新された列車案内表示装置は、千日前線と今里筋線でも採用された液晶式である。
また、2007年1月10日 - 12日に発車ベルが作動する駅のみ発車メロディが導入されたが、同年3月24日に発車ベルがなかった駅にも発車メロディが導入され、全駅への導入が完了した。この日は同時にホームの自動列車接近放送が御堂筋線タイプに英語放送を追加したものに更新され、さらに列車案内表示装置は多様な文字情報が表示されるようになった。
車両運用について
どの列車がどちらの車両で運転されるかは、近鉄がダイヤ改正時に発刊している「近鉄時刻表」（中央線内のみで運転される列車は掲載されない）で判別できる。「近鉄時刻表」に記載されているけいはんな線の列車番号は東京メトロの各線と同じような付与方を採用しており（近鉄の他の鉄道路線とは列車番号の付与方が異なる）、列車番号の千位・百位は始発駅の発車時間帯を、十位・一位は車両の運用番号を表している。2013年（平成25年）3月23日改正ダイヤにおける運用番号は、大阪市交通局所属車両（20系・24系）が01 - 、近鉄所属車両（7000系・7020系）が70 - 、となっている。東京メトロでは列車番号の頭に「A」「B」を付与して方向を区別しているが、けいはんな線では学研奈良登美ヶ丘方面行きには前述の法則に3000を加算した列車番号を付与して方向を区別している。
なお、平日朝方に学研奈良登美ヶ丘駅始発の列車が増発された2009年（平成21年）8月30日改正ダイヤにて、大阪市交通局所属車両1本がけいはんな線内で、また近鉄所属車両1本が中央線内でそれぞれ夜間留置となる「外泊運用」が設定されたが、2013年3月改正ダイヤにて外泊運用は再び設定されなくなった。
OTSテクノポート線の編入
コスモスクエア駅 - 大阪港駅間は大阪港トランスポートシステム (OTS) の南港・港区連絡線（テクノポート線）として1997年に開業した。
大阪府咲洲庁舎（コスモタワー、当時は大阪ワールドトレードセンタービルディング）やアジア太平洋トレードセンター (ATC) などがある南港コスモスクエア地区と大阪市中心部を結ぶ役割を担っているが、運賃体系が別立て（2005年6月時点で大人全線230円均一）のため通算運賃が割高となり、利用者数が開業当初見込みより低迷していた。そこで、大阪市営地下鉄と運賃体系を統一することで運賃を値下げして利用者増加を図ることになり、大阪港トランスポートシステムは2005年2月9日に鉄道事業廃止届を提出するとともに、テクノポート線大阪港駅 - コスモスクエア駅間の線路以外の施設・車両などを大阪市に売却し、第三種鉄道事業者として線路を大阪市交通局に貸与する形をとり、同年7月1日から大阪市交通局は第二種鉄道事業者として同区間を中央線の一部として運営することになった。
なお、それまで弁天町と南港を結び、OTS線に比べ運賃が安いため利用者もそれなりにいた大阪市営バスの44・44A系統（弁天町バスターミナル - ポートタウン東駅前・南港バスターミナル）が、前述のOTS線移管に伴う運賃の値下げにより乗客が減少することが見込まれるため、2005年8月16日から運行経路と区間が変更され、本数もこれまでより削減された。詳細は「大阪市営バス酉島営業所#84号系統」を参照。
乗務員は大阪市交・OTS両社局ともコスモスクエア駅 - 長田駅間を通しで乗務していた。
映画『高架線誕生』について
中央線（大阪港駅 - 弁天町駅間）の起工式から開通式までの建設記録映画。廃止直前の市電やその路線の撤去、スチームハンマーによる杭打ち、基礎工事、高架線建設、クレーンによる車両吊り上げ、当時の大阪市長中井光次によるテープカットなど、建設当時の様子を知ることができる貴重な映像が収められている。
この映画の16ミリフィルムは大阪市公文書館に保管されている。なお、大阪市交通局の書庫にはオリジナルフィルムを転写したVHSビデオ（モノクロ・音声付き）が保管されており、情報公開請求により閲覧やDVD転写による入手が可能である。
延伸計画
中央線の延伸計画として大阪港トランスポートシステム (OTS) 北港テクノポート線が存在し、コスモスクエア駅から此花区の夢洲、舞洲を経由して新桜島駅（仮称）に至る路線とされている。付帯設備として夢洲地区内に車庫が設置される予定とされていた。当初、2008年開催を目標としていた大阪オリンピック構想に向けて事業に着手したものの、実現しなかったことで採算性が問題視され、コスモスクエア - 夢洲間の夢咲トンネルに鉄道部分の準備工事が行われたのみで事業は休止された。
その後、夢洲において2014年にカジノを軸とした統合型リゾート (IR)の誘致、2016年に2025年万国博覧会の大阪招致構想において会場として一本化したため、コスモスクエア - 夢洲間についてはこれらのアクセス路線として延伸が再び検討されることになった。大阪市高速電気軌道も2024年までの中期経営計画で2024年度の開業を目標とした。2018年には2025年国際博覧会の開催地が大阪で決定したため、大阪市の吉村洋文市長は地下鉄延伸のための補正予算を計上する方針を示した。また、この夢洲延伸に合わせて阿波座駅 - 夢洲駅間で自動運転の実証実験を行うとしている。このほか、直通先である近鉄ではけいはんな線を経由して近鉄奈良駅 - 夢洲駅間の直通特急の検討を行っている（近鉄特急#Osaka Metro中央線への乗り入れを参照）。
なお、北港テクノポート線として事業化されている区間は2018年現在もOTSが第一種鉄道事業として事業許可を取得しており、大阪市高速電気軌道に事業が譲渡されるのか、あるいは大阪港 - コスモスクエア間と同様に大阪港トランスポートシステムが線路を保有し、運営を大阪市高速電気軌道が実施する形になるかは未定である。