高崎線
概要
高崎線は、大宮駅で東北本線（宇都宮線）から分岐し、群馬県の高崎までを結ぶ路線で、東京の近郊路線の一つである。国道17号（中山道）とほぼ並行し、一部区間をのぞき同じ市町村を経由している。1883年（明治16年）に日本鉄道が上野 - 熊谷間を開業した、日本国内の鉄道の中でも古い路線の一つであり、路線名は日本鉄道が国有化された後の1909年（明治42年）に定められた。路線名には高崎市や高崎駅の「高崎」を冠し、管轄は大宮駅構内をのぞきJR東日本高崎支社であるが、経路上の大部分（大宮駅から神保原駅まで）は埼玉県内であり、また籠原駅を起終点として東京方面へ向かう列車が多く、高崎線の南部では埼玉県と東京間の地域輸送に機能が偏重している。
全線が旅客営業規則の定める「東京近郊区間」、およびIC乗車カード「Suica」の首都圏エリアに含まれている。旅客案内などに用いられるラインカラーは、首都圏地区の東海道線や宇都宮線と同様、普通列車の車体色の一部であるオレンジ（■）である。
現在、全列車が東北本線列車線（宇都宮線の大宮駅以南）に乗り入れ、うち約7割の列車は東北本線の列車線を経由し上野駅、さらにその多くは上野東京ラインとして東北縦貫線を走行して東海道本線の駅を始発・終点とする。また、残りの約3割は湘南新宿ラインとして、貨物線を走行して田端駅付近から山手貨物線池袋駅・新宿駅・渋谷駅経由で東海道本線に乗り入れる。起点の大宮駅を起終点とする列車はなくなっている。一方、終点である高崎駅からは、全体の2割程度が上越線へと乗り入れ、さらに上越線の新前橋駅から両毛線、渋川駅から吾妻線（特急のみ）へ直通する列車もある。
管轄の高崎支社は、JR東日本における「首都圏エリア」ではなく、地方支社扱いであるが、前述のような運行形態でほぼ全列車が首都圏エリア内に乗り入れている点や、Suicaの初期導入区間から既に含まれている点、防災訓練の内容など、高崎線は準首都圏エリアのような扱いとなっている。
広く公表されていないが、当路線では中間駅各駅にテーマカラーが設定されている。これは同線の駅の多くがJR型配線であるためその識別であると思われる。テーマカラーはホーム屋根の柱にワンポイントで入り、ベンチもそのテーマカラーと同系色のものが設置されている。
2016年3月10日より、大宮・上尾・熊谷・高崎を除く全駅一斉に早朝時間帯始発から6:30までの無人化（インターフォン遠隔案内）と、それに伴うみどりの窓口・指定席券売機の営業時間変更およびエスカレータの運転時間短縮が実施された（行田など既に実施済みの駅も他駅に合わせて時間が変更された）。
高崎線内に終日無人駅はないものの、前述の主要駅を除く全駅の早朝無人化の実施、委託駅への転換（JR東日本ステーションサービス担当、2018年9月時点で高崎線内の半数9駅および大宮駅・高崎駅の一部業務）など、業務効率化が進んでいる。
路線名の変遷
高崎線は、日本鉄道が上野 - 熊谷間を開業した当時、日本鉄道では第一区線とされ、政府官報では上野熊谷間汽車とされたが、旅客案内上は仲仙道汽車と案内されることもあった。
1894年（明治27年）12月発行の「汽車汽船旅行案内」には、当線を「上野 - 赤羽 - 大宮 - 高崎と経て直江津線に連絡し前橋まで至って両毛線に連絡する線」とし、中仙道線と案内している。
1906年（明治39年）に、日本鉄道が鉄道国有法により買収・国有化され、本路線も官設鉄道に編入された。3年後の1909年（明治42年）10月12日公布の国有鉄道線路名称（明治42年鉄道院告示第54号）により公式に大宮 - 高崎間を「高崎線」と定め、両毛線や日光線、水戸線等と同じく東北本線を幹線とする「東北線の部」に属する一線として位置付けられた。
通勤路線化
1932年（昭和7年）に東北本線の大宮以南が電化され、京浜東北線が運転されていたが、戦後の高度経済成長により、高崎線沿線にも団地が造成され、人口が急増した。1952年（昭和27年）に全線が電化されてから、国鉄は80系や、後に3ドアの115系といった電車を投入して通勤需要に応えた。
しかし、激増する人口に追い付かず、一方で長距離列車の需要も拡大したため、線路容量は限界に達した。その上、国鉄は1960年代から赤字経営が常態化し、新型車の投入を抑え、通勤車両の不足分を急行型165系等の2ドア車両で代替して、混雑が慢性化した。また国鉄は労使関係も悪化を続け、労働組合は電車の運行を労働争議（遵法闘争など）の手段に用いたことから、利用者の不満が爆発し、1973年（昭和48年）の上尾事件や首都圏国電暴動へ至った。この事件の後、国鉄は115系の追加投入を行い、朝夕ラッシュ時は3ドア車両が15両編成で行き交う光景が日常的なものとなったが、線路容量はこれ以上拡張できなかった。
1982年（昭和57年）の上越新幹線開業は、高崎線の線路容量問題を根本的に解決するものであり、1985年（昭和60年）の新幹線上野乗り入れにより、高崎線の特急・急行は大きく削減され、輸送体系は普通列車主体へ大きく変わった。さらに1997年（平成9年）の北陸新幹線長野開業により、日中の長距離列車は全廃され、東京と群馬県を結ぶ少数の特急のみとなり、わずかに残った夜行列車も後に廃止された。
車両も、1980年代末に投入された211系3000番台はオールロングシートで定員を拡大し、2000年代に投入されたE231系からはロングシート主体（一部ボックスシート）かつ4ドアを採用した一方で、211系共々、後に2階建てグリーン車も組み込み、着席需要に応えた。また115系は日中に7両や8両の編成が残っていたが、211系とE231系により「グリーン車付き10両か15両」に統一し、続くE233系も踏襲している。
運用面でも、開業以来、上野発着を主体としてきたものを、国鉄分割民営化後に貨物線を転用することで、副都心の池袋駅・新宿駅へ乗り入れ、都心方面への需要を分散させた。これは2000年代に湘南新宿ラインへ成長し、東海道本線への直通運転を開始する一方、高崎・前橋以北への普通列車の直通は段階的に廃止された。2015年（平成27年）の上野東京ライン開業によって、東海道本線との全面的な直通運転が始まり、高崎線は東京と信越・日本海を繋ぐ路線から、首都圏を縦貫する路線へと大きく変化している。
通勤新線乗り入れ計画
東北新幹線建設の際、地元住民への見返りとして計画された通勤新線（東北本線のバイパス支線：赤羽駅 - 武蔵浦和駅 - 大宮駅）は、元々は大宮駅からは北進し宮原駅より高崎線へ乗り入れる計画が立てられていた。そのため、新線は中・長距離列車が通過することを前提に設計され、高崎線内でも大宮駅 - 宮原駅間において、乗り入れの連絡線（複々線）用地の取得が行われた。しかし、新線沿線に設置予定だった車両基地の用地買収が困難となり、急遽、田園地帯を走る川越線を電化し、その沿線に川越電車区（現・川越車両センター）を設置して代替とした。よって、通勤新線は川越線乗り入れの形に変更となり、1985年に埼京線の名で開業した。
その後、高崎線乗り入れの実質的な代替となる貨物線経由による池袋駅・新宿駅乗り入れ（現在の湘南新宿ライン）の運行を開始した。
民営化後もしばらくは、取得した用地が残され、2000年前後にさいたま市との合併協議を行っていた上尾市は、これを利用した埼京線もしくは京浜東北線の上尾駅延伸を合併の見返りとして要求していたが破談した。なお、現在は用地の多くは再転用可能な駐車場のほか、一部は再転用困難な住宅施設にも転用されている。
大宮 - 熊谷
大宮を出ると大宮総合車両センターを挟んだ西側を東北新幹線・上越新幹線・ニューシャトルの高架が並行する。大宮駅構内では東北本線（宇都宮線）が北北東に向けてカーブするのに沿って北向きに進むが、その下り線築堤の下に潜って東北本線線路と分かれると進路を北北西に修正する。なお、湘南新宿ライン等、東北貨物線・武蔵野線大宮支線からの下り直通列車は、はじめ東北本線下り線用の築堤上の東大宮操車場への回送線と共用する線路を進み、途中で分岐して北北西に進路を取り、築堤を下り高崎線本線に合流する。現在は大宮駅が起点の高崎線であるが、東京駅を起点とする本線である東北本線が高崎線から分岐しているかのような線形になっており、これは当初日本鉄道が現在の東北本線大宮駅以南と高崎線に当たる路線を上野駅起点として建設し、第2期線として大宮駅から分岐して現在の東北本線大宮駅以北が建設された歴史を示すものである（その後、（東京 - ）上野 - 大宮駅間は東北本線と制定される。「#歴史」節を参照）。間もなく左手より、大宮駅地下ホームの川越線が地上に出てきて、並行しながら、鉄道博物館の東側を通過する。その後、すぐに新幹線・ニューシャトルおよび国道17号の高架が高崎線を跨いで東側に緩くカーブしながら離れていく。ちなみに、大宮駅から高架の手前まで湘南新宿ラインなどの下り線路のさらに西側（大宮総合車両センター隣接）にもう一本線路が並行し、下り線路が合流した後もしばらく高崎線が複単線のように見える状態で並行して、高架の手前で川越線に合流している。これは、川越線が埼京線開業前に大宮駅地上11・12番線を使用していた際の旧線路である。現在は高崎線 - 川越線間の連絡線として使用されている。並行する川越線が西側に離れると、左側に再開発された高層住宅街が見え、右側にカーブを切るとまもなく宮原駅に到着する。宮原駅を出ると新大宮バイパスをくぐり、その後区画された新興住宅地の中を北西に進んでいき、マンション群の中を進み上尾駅に到着する。上尾駅は、昭和40年代の国鉄労組闘争に対し、主に上尾駅など高崎線利用の通勤労働者が起こした国鉄職員・国鉄設備への暴力・破壊事件、「上尾事件」が発生した駅である。事件の際は、通勤時間帯の上尾駅の通勤客ら高崎線利用客10,000人が暴徒化したと伝えられている。
北上尾駅、桶川駅と新興住宅地の中を進み、市街地が途切れ、宅地の合間に畑地を見ながら北本駅、複合商業施設エルミこうのすが見えてくると鴻巣駅に着く。この辺りから田畑が目立つようになり、野菜生産全国第6位、花卉生産高全国第8位、米生産高全国第17位を誇る（いずれも平成19年の数値）、埼玉県を代表する田園風景が続く。利根大堰から導水される武蔵水路を渡って北鴻巣駅を過ぎ、列車は元荒川沿いを北西に進み、緩く西にカーブして民家が増えてくると吹上駅に着く。吹上駅を出ると元荒川を渡って右にカーブを切り、荒川の東側の田畑の中を荒川に沿うように並行して行田駅に着く。行田駅を出ると、蛇行していたかつて元荒川の旧流路を2回渡り、熊谷市久下の田畑地帯を北西に疾走して秩父鉄道、次いで上越新幹線が東側から乗り越し、右側に現れた複合商業施設ニットーモールを通過すると、熊谷駅に着く。この鴻巣 - 熊谷間は河川等水面とほぼ同じ高さの平面上を走る。
熊谷 - 高崎
熊谷駅を出ると、上越新幹線の高架および秩父鉄道としばらく並行する。タイミングが合えば、秩父鉄道のSL列車「パレオエクスプレス」を間近で見ることができる。高崎線と秩父鉄道の間に存在する、使われていない線路は東武熊谷線跡である。その後、高崎線は北側にカーブを切って両線から分かれる。田園地帯をしばらく北西に進むと熊谷貨物ターミナル駅を過ぎる。貨物ターミナルでは、本線の下り線のみ、貨物ターミナルをオーバークロスして越えた後、貨物専用線の秩父鉄道三ヶ尻線と並行し、ほどなく三ヶ尻線が分かれていき、分岐した側に回送線が延びて籠原駅に着く。一部の列車は、この駅で高崎寄り5両を増解結する。籠原駅を出ると、高崎車両センター籠原派出所・籠原運輸区が広がり、多くの車両が待機している。しばらく、住宅街と工業地の合間を抜けて唐沢川を渡り深谷駅に着く。深谷市は東京駅に使われたレンガを製造した地で、それにちなみ、現在の深谷駅舎は東京駅をモチーフにしたデザインとなっている。また、全国にその名を知られた深谷ねぎで著名な土地でもあり、深谷・大里地区はねぎ生産高全国第2位の埼玉県きってのねぎ生産地である。
深谷市街地を抜けて、再び畑地の中を進んでしばらく行くと岡部駅に着く。田園地帯の中に埼玉工業大学のキャンパスが建つのを見ることができる。田畑の中を西北西に進み、藤治川、志戸川を渡ると、新岡部変電所を右に過ぎる。さらに進むと小山川、女堀川を次々と渡って宅地に入ると間もなく本庄駅に着く。そして、住宅地に次いで工場地を抜けると神保原駅を過ぎ、田圃の中を走ってイオンタウン上里の横を過ぎると、利根川水系である神流川を渡り群馬県に入る。最初に見えてくるガトーフェスタ・ハラダの工場を右に過ぎ、住宅地に入ると間もなく新町駅に着く。工場地を過ぎて温井川を渡り、宅地と畑地を見ながら進むと南側から八高線が接近し合流する。合流地点には八高線側に北藤岡駅があるが、高崎線にホームはない。その後、すぐに右にカーブを切り烏川を渡ると、今度は左にカーブを切り、高崎東部工業団地を抜けてしばらくすると倉賀野駅に着く。倉賀野駅を出て踏切を渡ると、程なく高崎操車場が見えてくる。その高崎操車場を過ぎ、倉賀野バイパス（国道17号）をくぐり、高崎機関区を過ぎて右に大きくカーブすると程なく高崎駅に着く。
運行形態
高崎線における運行形態の詳細を以下に記す（2015年3月14日ダイヤ改正時点）。
八高線に乗り入れる列車と朝5時台・夜23時台の籠原駅 - 高崎駅間の1往復をのぞくすべての定期列車が、大宮駅から東北本線（宇都宮線）赤羽・東京方面に乗り入れる。
普通列車・快速列車は、かつてはほとんどが上野駅を発着していたが、国鉄時代末期に貨物線を利用した赤羽駅発着列車が設定され、JR発足後はそれが池袋駅・新宿駅へ延伸したのち、2001年12月1日には東海道本線の平塚駅・小田原駅と直通する湘南新宿ラインに発展した。2015年3月14日には上野東京ラインが開業し、上野駅から東京駅経由で東海道線との相互直通運転が実現した。現在では、上野駅発着・東京駅始発・品川駅終着を除く籠原駅以南の全列車が、東京駅経由または新宿駅経由で大船駅以西の東海道線に直通している。
また、朝夕は特急列車「あかぎ」・「スワローあかぎ」が運行。このほか、上野駅 - 群馬県草津方面を結ぶ特急列車「草津」が当線経由で運転されている。
日中時間帯は上り・下りそれぞれ1時間あたり上野東京ラインが3本、上野駅発着が1本、湘南新宿ラインが2本（1本は特別快速）設定されている。また、一部列車が高崎駅から先の上越線新前橋駅や両毛線前橋駅と直通する。
宇都宮線に乗り入れる東京駅 - 上野駅間については宇都宮線と合わせて1時間に6本、上野駅 - 赤羽駅間については同じく1時間に8本、赤羽駅 - 大宮駅間については同じく1時間に12本運転されている（常磐線直通列車・特急列車を除く）。宇都宮線#運行形態も参照。
快速列車はいずれも熊谷駅以南でのみ通過運転を行い、熊谷駅 - 高崎駅間は各駅に停車する。なお、下り各快速列車は、通過運転を終了する熊谷駅より「普通」列車に種別変更する。
普通列車・快速列車はグリーン車を組み込んだ10両編成または15両編成の近郊形電車で運行されており、E231系・E233系（4ドア車）で運転されている。15両編成での運用は大宮駅 - 籠原駅間のみとなっており、籠原駅 - 高崎駅間では10両編成での運用となる。このため、高崎方面発着の一部の列車は、籠原駅で付属編成5両の連結・切り離しを行う。
特急列車の待ち合わせ（通過待ち）などで長時間停車する場合については車内温度保持のために、ドア横のボタンを使用する半自動ドア扱いを行う。2005年までは主に冬期（11月15日 - 翌年3月31日）のみの実施であったが、2006年度からは夏期（7月8日 - 9月30日）にも実施されるようになり、2007年7月1日からは通年化された。籠原駅 - 高崎駅間については2011年6月から全列車・全駅で半自動ドア扱いに統一している。また、上野始発の列車は15:59発まで上野駅では半自動扱いとなる。
首都圏の主な路線では大晦日から元日にかけて終夜運転が実施されているが、高崎線では2006 - 2007年以降、『終夜臨時列車』が消滅し、終電後の臨時列車（終電後に上下2本増発した後、元日の始発まで空きがあった）となっていたが、2010 - 2011年からは前年までと運転本数は変わらない（上下各2本）ものの、運転時間がシフトし、下り終着時刻が早朝4時台となったため、扱い上は再び「終夜臨時列車」となっている。ただし、本数が少ないことには変わりないため、「運転間隔」は他路線では「約○○分間隔」「約○○〜○○分間隔」になっている中で、宇都宮線大宮駅以南・高崎線のみが「上野〜籠原間で、下り2本・上り2本運転」と具体的本数が明記されるようになった。なお、終夜臨時列車でも終電後の臨時列車でも、運行区間は上野駅 - 籠原駅間となっており、籠原駅 - 高崎駅間では運行されていない。
各快速列車などの現行の停車駅は「#駅一覧」節を参照。
特急列車
上野駅発着（新宿駅着も1本あり）の近距離特急「あかぎ」（土休日）・「スワローあかぎ」（平日）並びに上野駅から当路線を経由して、上越線・吾妻線沿線を結ぶ特急「草津」が運行されている。
「あかぎ」・「スワローあかぎ」は通勤利用を、「草津」は草津温泉などを目的地とする観光利用を想定した列車である。この特徴の違いから、運行時間帯と進行方向が重複しないため、車両（651系）は共通運用であり、朝ラッシュ時（ピーク前後の時間帯）に「あかぎ」・「スワローあかぎ」の上り列車、データイムの午前中に「草津」の下り列車、午後に「草津」の上り列車、夜に「あかぎ」・「スワローあかぎ」の下り列車が設定されている。
同じ愛称の列車でも、便毎に停車駅が複数パターンあったが、順次統一が図られ、2018年3月17日のダイヤ改正にて「スワローあかぎ」の停車駅を統一することで、「草津」「あかぎ」「スワローあかぎ」の列車愛称毎の停車駅パターンの整理が完了した。「草津」は高崎線内では新幹線停車駅である大宮・熊谷・高崎のみ（本庄早稲田を除く）停車で最も停車駅が少ない。ホームライナーの役割を継承している「スワローあかぎ」が最も停車駅が多く、大宮-熊谷間では特別快速と同一で、通勤快速・快速アーバンよりも停車駅が多くなっている。
詳細は、各列車の記事を参照。過去に高崎線で運転されていた列車については「#優等列車の沿革」節を参照。
通勤快速（旧称：「タウン」）
平日夕方以降に1時間に1本運転される快速列車である。土曜・休日は代替として後述の快速「アーバン」が運転される。JR発足後初のダイヤ改正となった1988年3月13日の運転開始時から1990年3月10日までの間は快速「タウン」の名称で運行されていた。快速「アーバン」と異なり、運行開始当初より熊谷駅 - 高崎駅間は各駅停車で運行されている。上野東京ライン開業後も、通勤快速は上野駅発着で運転されている。
夕方以降のみの運転のため、上り列車では比較的混雑率は低く、下り列車では混雑度はかなり高いが、籠原での増解結を行わずに上野駅 - 籠原駅間でも10両編成（基本編成のみ）で運転し、上野駅 - 浦和駅間で尾久駅を含めた各駅に停車する一方で、利用客の多い上尾駅・桶川駅は通過している。これは、上野駅から高崎方面への所要時間を短縮し、乗客の遠近分離を目的としているためである。ただし、2004年10月16日改正より下りの最後の2本（上野発21・22時台）は上野駅 - 籠原駅間で15両編成に増強し、同時に上尾駅と桶川駅にも停車するようになった。また、上りの最後の1本も籠原駅から先では15両編成で運転されている。上りは高崎19時台発が最終だが、2018年3月17日の改正までは20時台にも1本あり、こちらは普通列車に格下げとなった。
下りの上野発21時台までは鴻巣駅で先行の普通列車に接続しており、上野発18時台・19時台はこれに加えて上尾駅で先行の普通列車を追い抜く。また、上野発22時台は桶川駅で先行の普通列車に接続し、熊谷駅で籠原行きの普通列車から接続を行う。上りは熊谷駅で先行の普通列車に接続する列車があるほか、桶川駅で追い抜く列車もある。このほか、浦和駅・赤羽駅・尾久駅で宇都宮線の上野東京ライン東海道線直通列車に連絡する列車、終点上野駅で始発の上野東京ライン東海道線直通列車に連絡する列車もある。
ダイヤが大幅に乱れている場合、発車前または途中で普通列車に変更されることがあるが、駅での表示は変更されず、本来停車しない宮原駅などにおいても「通勤快速」と表示される。
普通
東京駅 - 大宮駅間の東北本線列車線（宇都宮線）上にホームのある駅すべてと、高崎線内の各駅に停車する。2015年3月14日の上野東京ライン開業に伴い、多くの列車が上野駅から先、東京駅に乗り入れて東海道線に直通し、小田原駅・熱海駅発着で運行されている（一部は平塚駅や国府津駅止まり）。
日中時間帯は1時間に4本（籠原駅 - 高崎駅間は2本）設定されており、4本のうち3本が東海道線直通、1本が上野駅発着である。上野発時刻は毎時05・15・30・45分に揃えられている。なお、上野始発の下り2本は、後寄り1両（1号車）を新聞輸送に用いる。
日中の上野終着の列車の多くは、さいたま新都心駅 - 尾久駅のいずれかの駅で、後続の宇都宮線系統の上野東京ライン・東海道線直通列車に同一ホームで乗り換えができる。一方、日中上野発毎時05分の列車は、尾久駅 - 大宮駅のいずれかの駅で、上野始発の宇都宮線列車に同一ホームで乗り換えができる。
上野駅が始発・終点となる普通列車は1時間に1 - 3本程度で、上りの上野止まりの列車は日中午後、下りの上野始発は全日朝、土休日の夕方・夜間に設定がない時間帯がある。朝には品川行き・大船行き、藤沢始発、朝夕には国府津駅発着の区間列車のほか、東海道線JR東海管内沼津行き、伊東線伊東駅発着もある。一方高崎側では、一部、高崎駅より先に直通し上越線新前橋駅発着・両毛線前橋駅発着で運行される。下りは朝に平日1本・土休日2本のみ東京始発の籠原行き（上野東京ライン扱い）があるが、上りの東京行きは設定がなく、上野東京ライン直通列車は最短でも品川駅までは東海道線内へ乗り入れる。
深谷駅始発列車もが朝に上野行き上り1本運転されている。2019年3月のダイヤ改正までは、夜に下り深谷行き（平日は東海道線熱海発・土休日は平塚発で下り1本）が運転されていた。また、籠原発5時半の高崎行きと高崎発23時過ぎの籠原行きの列車がそれぞれ1本設定されている。上野発23時45分過ぎの下り終電は高崎行きで、到着時刻は1時半過ぎ（1時37分）である。これは高尾駅とともに東日本管内で一番遅い終電時刻である。
また、2005年12月10日改正までは大宮駅 - 籠原駅間のみを運転する列車が、2007年3月18日改正までは本庄行きの列車が設定されていたが、いずれも上野駅や高崎駅まで運転区間が延長され消滅した。また、2000年頃までは両毛線の伊勢崎行き、上越線の渋川行きが、2001年頃までは上越線井野駅を通過する普通列車（下り新前橋行き最終）が、2004年10月16日改正までは信越本線の横川駅発着と両毛線の桐生・伊勢崎発の列車も設定されていた。また2015年3月15日改正まで平日朝に1本、鴻巣始発が設定されていた。
毎年恒例の臨時増発列車として、熊谷花火大会の帰宅客輸送のため、普段は設定されない熊谷始発大宮行きが数本運転される（過去は上野行きだった）。
事故・トラブルや、大雨・落雷などでダイヤが大幅に乱れた場合、通常は設定されていない、鴻巣駅・吹上駅・熊谷駅から大宮駅方面及び大宮駅から高崎駅方面への折り返し列車が運転されることがある（状況により、逆方向への折り返しや、4駅以外でも、構造上、折り返し運転不能な北上尾駅・北鴻巣駅・行田駅を除く各駅でも、状況により折り返し運転をすることがある。定期列車以外の行き先表示は大宮駅・鴻巣駅・熊谷駅・深谷駅・本庄駅・岡部駅が表示可能）。また、上り東海道線直通列車がダイヤ乱れで途中から急遽東京行きに変更されることがまれにある（通常は上野行きに変更される）。
湘南新宿ライン
湘南新宿ラインは東北貨物線・山手貨物線新宿駅経由で東海道線に直通する列車である。快速と特別快速の2つの種別がある。211系の高崎線からの運用終了に先駆けて、2004年10月16日のダイヤ改正よりE231系のみとなり、2015年3月14日のダイヤ改正からはE231系に加えてE233系でも運行されている。
さいたま新都心駅は貨物線上に旅客ホームがないため全列車通過となる。長年通過していた浦和駅は2013年3月16日から東北貨物線ホーム完成に伴い停車を開始した。
また、横須賀線が停車する西大井駅・新川崎駅・保土ケ谷駅・東戸塚駅を経由するが、定期列車としてこの4駅に停車する列車は設定されていない。
2004年10月16日改正まではこの前身である東北貨物線経由の池袋駅・新宿駅発着の普通列車（浦和駅・さいたま新都心駅通過）が設定されていた。
特別快速
2004年10月16日に運行を開始した。日中に1時間に1本運転されている。高崎線内では日中の「アーバン」を湘南新宿ラインへ置き換えた形で運行されており、「アーバン」の停車駅に加えて北本駅にも停車する。山手線内では恵比寿駅を通過、直通先の東海道線内では快速「アクティー」（こちらは上野東京ライン経由で宇都宮線と直通）と同じ駅に停車する。日中の湘南新宿ライン快速は籠原駅発着での運転のため、この時間帯の高崎駅発着の湘南新宿ライン系統はこの種別のみとなる。
2001年の湘南新宿ライン開業当初から横須賀線電車と線路を共用する区間では大崎駅 - 戸塚駅間のみ快速運転をし、高崎線内と東海道線戸塚駅 - 平塚駅・国府津駅間は各駅に停車（一部高崎線内快速運転）する快速列車（後述）が運転されており、その上位列車として「特別快速」という種別が設定された。特別快速と入れ替えで、同じく湘南新宿ライン開業当初から運転されていた高崎線内と大崎駅 - 戸塚駅間を快速運転して東海道線のみ各駅に停車する列車が廃止された。
北行の1本目が平塚発である以外は小田原駅 - 新宿駅 - 高崎駅間で運行されているが、以前は祝日や長期休暇を中心に土休日ダイヤで2往復が熱海駅まで延長運転を行う日があった。また、2008年12月 - 2009年1月の土休日・年末年始には臨時列車として国府津行きの特別快速が設定された。
土休日の1本を除き南行（上り）は桶川駅で先行の上野東京ライン方面の普通に接続、北行（下り）は多くの列車が鴻巣駅で先行の上野東京ラインからの普通に接続する。
籠原以南では全列車15両で運転される。
快速
2001年12月1日の湘南新宿ライン開業に合わせて運行を開始した。終日運転されている。実際に通過運転を行うのは横須賀線と線路を共用する大崎駅 - 戸塚駅間のみで、高崎線内と戸塚駅 - 平塚駅・国府津駅・小田原駅間の東海道線内は普通として運転されており、当路線区間（北行は大崎駅から）では「普通」と案内される。この種別は日中は籠原駅 - 平塚駅・国府津駅間の運行で1時間に1本が運転される。また日中の籠原行は終点の籠原駅で先行して走っていた上野東京ライン経由高崎行き普通列車と接続を取る（この列車は東海道線内でも湘南新宿ラインの列車の1本前を先行する）。特別快速の設定がない朝や夕方以降は高崎駅 - 平塚駅・国府津駅・小田原駅間の列車が運転されており、1時間に2 - 3本が運転される。また、朝の南行には両毛線前橋発が設定されているほか、平日朝には深谷発の南行も1本設定されている。2004年10月15日までは高崎線内でも快速運転する快速（高崎線内の停車駅は現在の特別快速と同じ。東海道線内は各駅停車）も存在した。
全列車大宮駅 - 籠原駅間では15両で運転される（平日朝の深谷発は全区間で15両で運転される）。
事故・トラブルや、大雨・落雷などでダイヤが大幅に乱れた場合、通常は設定されていない、鴻巣駅・吹上駅・熊谷駅折り返しの列車が運転されることがある。
ホームライナー鴻巣
1984年運行開始の大宮行きの「ホームライナー大宮」を延長する形で1988年7月6日に運行を開始した。運行区間は上野駅 - 鴻巣駅間で、平日夜間に下り鴻巣行きのみ4本運転した。座席定員制であり、乗車にはライナー券が必要で、始発駅である上野駅以外での乗車は不可とされた。グリーン車も連結されていたが、当列車では普通車扱いとなっており、ライナー券のみで着席可能とされていた。
大宮総合車両センター配置（元田町車両センター配置も含む）の185系（7両編成）で運転されたほか、3号は2010年3月12日まではJR西日本金沢総合車両所所属の489系（9両編成）で、2010年3月15日から2012年3月16日かけては新潟車両センターの485系（6両編成）で運行されていた。速達性よりも着席サービスの提供のための列車であり、全列車とも先行の普通列車を追い抜かない。
2014年3月15日のダイヤ改正で特急「スワローあかぎ」の新設に伴い廃止された。
貨物列車
当線には首都圏と倉賀野駅および日本海側の諸都市を結ぶ貨物列車も毎日数往復ずつ設定されている。線内の取り扱い駅は熊谷貨物ターミナル駅と倉賀野駅である。コンテナ列車や石油精製品のタンク列車が大半だが、秩父鉄道三ヶ尻線への石炭輸送や、鉄道会社への車両輸送でも活用されている。
連続立体交差事業
新町駅付近において、連続立体交差事業（鉄道高架化）の事業化を進める計画がある。事業主体は群馬県で、2022年度までに事業着手を目指す予定。