山陽電気鉄道本線
列車種別
阪神電鉄からの乗り入れ列車は「阪神本線」を参照。現行の停車駅は「駅一覧」の節も参照。以下で過去の運行形態や列車の変遷の説明中に阪急三宮・阪神三宮とあるのは現在の神戸三宮である。
直通特急
運行形態の項で記したとおり、終日、阪神大阪梅田駅 - 山陽姫路駅間（早朝・深夜に一部区間運転あり）で運転されている。山陽電鉄線内では昼間時15分間隔での運転。詳細は「直通特急」の項を参照のこと。
特急（山陽特急）
山陽電鉄線内の停車駅パターンは直通特急とほぼ同一で運転されている。かつては阪神本線内は各駅停車となり大石駅発着として終日運転されていたが、直通特急の増発によりこの種別としての運転は激減している。現在は早朝・深夜に東二見駅 - 山陽姫路駅間で運転されており、実質的には東二見車庫への入出庫を兼ねた種別となった。
現在の特急のルーツは戦後1949年4月15日に兵庫駅 - 姫路駅間で運転を再開した2代目特急で（1968年以前は兵庫駅が神戸側のターミナルであった）、設定当初の途中停車駅は戦前と同様長田駅（現・高速長田駅）・明石駅・飾磨駅の3駅のみであった。それでも当時は兵庫駅 - 姫路駅間を約75分と、停車駅が9駅追加された現在より約20分も遅く走っていた（現在は新開地駅 - 姫路駅間を12駅停車、約55分で走っている）。その後、車両の高性能化や種別整理に合わせて停車駅の追加と所要時間の短縮が幾度となく繰り返され、現在に至っている。直通特急の設定直前は大開駅・西元町駅・花隈駅（当時は阪急方面にも特急列車があった）・阪神西灘駅は通過であったが、以降は高速長田駅以東が各駅停車となった。
早朝の平日下りと深夜の上りのそれぞれ1本ずつ、東二見駅 - 山陽姫路駅間を阪神車両で運行する山陽特急が存在する。2006年10月改正で一旦廃止されたが2012年3月改正で復活した。2006年10月改正以前の阪神車の方向幕には「特急 東二見」の表示が存在せず「直通特急 東二見」の表示を出していたが、2012年3月改正にて阪神車にも「特急 東二見」・「特急 姫路」の方向幕表示が整備されている。
さらに、1991年4月改正までは夜間に阪急三宮発高砂行きの特急（東二見から各駅に停車）が運行されていたが、この改正でS特急となった（現在は阪急神戸三宮発はすべて普通車）。
2009年3月20日のダイヤ改正より月見山駅が直通特急および特急の停車駅となった。また現行の黄色の種別幕を掲げた直通特急は阪神三宮駅 - 山陽須磨駅間が各駅停車となった（2016年3月19日改正にて各駅停車区間を阪神神戸三宮駅 - 板宿駅に短縮）。一方、土休日夜間の山陽特急が種別幕黄色の直通特急に置き換えられたため、山陽特急としての運転は下りは高速神戸駅以西、上りは東二見駅以西に限定され、阪神三宮駅発着は消滅した。この時点で東二見駅以東で残存した山陽特急は、早朝の高速神戸発山陽姫路行き1本のみで、これは大開駅へ停車しながらも、西代駅・東須磨駅・須磨寺駅を通過する唯一の列車となったが、この列車も2016年3月19日改正にて西代駅が停車駅に追加されたことで、高速神戸始発の種別幕黄色の直通特急に置き換えられ、山陽特急としての運転は東二見駅 - 山陽姫路駅間のみとなった。
特急（阪神特急）
阪神大阪梅田駅 - 須磨浦公園駅（一部は東須磨駅、須磨駅）間で運転される。本線内は各駅に停車するため事実上は普通の代替となっており、基本的に山陽須磨駅で山陽姫路駅 - 山陽須磨駅間運転の普通と接続する。
本線に乗り入れる阪神特急は、深夜の須磨行きを除いて阪神車での運行であったが、2016年3月19日のダイヤ改正の前日より、須磨行きの列車が阪神の車両に変更されたほか、阪神梅田駅 - 須磨浦公園駅間を山陽の車両で運行する阪神特急が新たに設定された。このほかにも、ダイヤ乱れ時には山陽車による代走が行われることがある。また送り込みなどの関係で、阪神神戸三宮駅 - 東須磨駅・須磨浦公園駅間の列車も設定されている。駅の案内では下りは神戸高速線内も含め全区間「普通」で案内される。上りは「特急」で案内されるが、阪神神戸三宮行きに限り「普通」で案内される。
S特急
直通特急・特急より停車駅の多い列車で、下りは深夜に阪神神戸三宮発（土休日の1本は高速神戸発）姫路行きが、上りは朝に高砂発阪神神戸三宮行き（土休日は東二見発阪急神戸三宮行きも運転）が運転される。1991年4月7日のダイヤ改正で朝ラッシュ時の通勤特急と夜間に運転されていた東二見駅 - 高砂間の各駅に停車する下り高砂行き特急を統合する形で登場した。特急と比べて停車駅数での格差が大きく、実質的に他社の私鉄における「急行」（または「準特急」）に相当する種別ではあるが、「急行」を名乗らず「特急」の一種とされている理由は前身の「通勤特急」が設定された背景や、過去に運転されていた急行がS特急とは異なる性格の列車であり、なおかつその急行もあくまで運転休止扱いであることが考えられる（過去に運転されていた急行については急行の節にて後述）。なおS特急の「S」は「Service」「Smart」「Speedy」「Short」等の英単語の頭文字から採られたもので、一般公募により付けられた。
停車駅は通勤特急時代から同じであったが1998年2月改正で月見山駅が追加された。2006年10月改正で高砂行きだった深夜の下り列車を姫路行きに延長、土休日朝に上り列車も新設され停車駅に西代駅を追加する代わりに神戸高速線（阪神線方面）の西元町駅が通過となった。2009年3月改正で阪急三宮発着の列車を一旦廃止。2016年3月改正で山陽須磨行きが消滅し、土休日上り1本のみ阪急神戸三宮着が再設定された。また平日の山陽姫路発が消滅したことで高砂以西は下りのみの運転になった。かつては大塩始発列車も走っていた。
なお、西元町駅と舞子公園駅はS特急が通過し直通特急（西元町駅は一部のみ）が停車するため千鳥停車となる。字幕は緑色に白抜きで表示されるが、フォントは他の種別・行き先のように丸ゴシックではなく、オリジナルの書体となっている。側面は編成によって異なり、種別のみ表示している編成がほとんどだが、一部は種別・行先を表示する編成もある。その場合、字幕式は種別がS特、LED式はS特急と表示する（例、阪神神戸三宮行きS特急→（字幕式）S特 阪神神戸三宮、（LED式）S特急 阪神神戸三宮）。字幕式は3000系列の一部、LED式は5000系5000Fのみ。
駅でのLED発車標の表示では、神戸高速線では「S」のみ緑文字で「特急」は赤文字、山陽電鉄線内では3色LED表示では緑文字で、フルカラー表示では緑地に白抜き文字で表示される。阪急三宮駅では乗り入れ廃止まで赤地に白抜き文字（阪急特急と同じ）で表示されていた。
普通
各駅に停車する種別。ほぼ終日、阪急神戸三宮駅 - 山陽姫路駅間で運転されている。過去には山陽姫路駅から網干線直通も運行されていた。平日昼間時は1時間あたり山陽須磨駅発着が2本、阪急神戸三宮駅発着が2本交互に運転されており、山陽須磨駅 - 山陽姫路駅間では15分間隔となっている。ただし土休日の一部列車は阪急神戸三宮発着の代わりに阪神神戸三宮発着となる。阪神神戸三宮駅発着の列車は折り返しの都合で大石駅まで回送されている。1998年までは阪急六甲駅まで、2001年までは大石駅まで定期運転を行っていた。また、朝・夕に神戸高速線内での折り返し列車として高速神戸・新開地発着列車も運転され、夜間は上りが新開地行き、下りが高速神戸発が主体となる。近年では利用客減の影響からか、3両編成での運用が増えてきている。直通特急が運転される前は阪神西灘駅は通過の時期があった。これは山陽の車両が阪神の普通用車両（いわゆるジェットカー）と比べて加速度が低いため通過駅を設定することでダイヤ調整を図ることが理由として挙げられる。
昼間時間帯は阪急神戸三宮駅を始発駅とする列車の場合、高速神戸駅で阪神線からの普通列車のほか、土休日の一部をのぞいて西元町駅・大開駅通過の直通特急からの接続を受ける。阪急神戸三宮行きは霞ヶ丘駅での待避の後、新開地で新開地始発の阪急特急に接続する。山陽須磨駅が始終着の場合は山陽須磨駅にて、須磨浦公園駅折り返しの阪神特急からの接続を受ける。
2016年3月17日まで、深夜の阪神梅田駅23時20分発須磨行き阪神特急は直通特急用の山陽車で運行される関係上、高速神戸での乗務員交代の際に、方向幕を「普通・須磨」にて運行された。なお山陽須磨駅到着後は東須磨駅まで回送され、翌日朝5時18分発新開地行き普通列車として運行するため、唯一6両編成で運行する普通列車でもあった。なお、ダイヤ乱れ時には阪神の車両で代走することがあった。18日より、当該列車は阪神の車両に変更されたほか、19日のダイヤ改正後は先述の阪神特急のうち、阪神神戸三宮駅 - 東須磨駅・須磨浦公園駅間の列車が「普通」に変更された。これらは普通用車両（いわゆるジェットカー）ではなく急行系車両（いわゆる赤胴車）の6両編成で運行される。
その他にも、東須磨・山陽須磨・山陽明石・霞ヶ丘・東二見・高砂・飾磨発着の列車も設定されている。
2006年10月28日のダイヤ改正で昼間時の阪急三宮駅発着が再開されたが、逆に2009年3月20日のダイヤ改正では西元町駅・大開駅停車の直通特急が阪神三宮駅 - 山陽須磨駅間の各駅に停車するようになったため、平日昼間の4本中2本また土曜休日の昼間時の一部が山陽須磨駅での折り返し運転になり、日中に神戸高速線内まで運転される列車は阪急三宮駅発着のみに、また平日夕ラッシュ時の一部は阪神梅田発の特急（山陽電鉄本線内は各駅に停車）の須磨浦公園行きまたは東須磨行きに置き換え（これは阪神側の平日夕ラッシュ時の運転間隔を12分から10分に変更するため）となった。また山陽須磨駅・山陽明石駅での待避がなくなり、霞ヶ丘駅で通過待ちとなる。またこのダイヤ改正で平日の下りに1本だけ明石行きの列車が新設された（明石駅到着後は東二見駅まで回送）。
なお、駅構内・車内での案内は長らく「普通車」とされている。ただし、阪急神戸三宮・阪神神戸三宮・元町の各駅では、自動放送においては乗り入れ先の普通列車と区別せず「各駅停車」と呼称する。また、阪急神戸三宮のLED発車標では単に「普通」と表記しているが、阪神神戸三宮駅・元町駅のLED発車標は白地に赤文字で「山陽普通」と表記して阪神普通と区別している。
一部の上り列車は東二見駅で車両交換を行う。当該列車は、駅で配布の時刻表に※印がつけられている。
急行
主要集落最寄駅に停車する種別であったが、沿線の人口増で各駅の利用者数に大きな格差がなくなり、主要駅に停車する特急と各駅に停車する普通の組合せによる連携ダイヤに吸収される形で縮小され、1984年より運転されなくなっている。
最末期の停車駅は姫路・飾磨・妻鹿・白浜の宮・大塩・荒井・高砂・別府・東二見・藤江・西新町・明石・西舞子・垂水・須磨以東各駅であった。
種別表示幕は白地に赤文字で「＝急＝」と表記されているのが特徴だった。なお、2009年3月以降のダイヤにおいては、ラッシュ時間帯のB直特の停車パターンがこれに近いものとなっている。
直通
1928年8月26日から1931年2月20日まで、1934年9月18日から1939年3月まで、1947年5月10日から1948年2月29日までの三度に渡って使用された列車種別。基本的に急行より下位に当たる種別で、1929年9月15日当時の停車駅は兵庫駅 - 須磨駅前駅間の各駅と塩屋駅、垂水駅、山田駅、人丸前駅、明石駅前駅および同駅から姫路駅前駅までの各駅であった。
1947-1948年間に設定された直通の停車駅は電鉄兵庫駅、長田駅、西代駅、電鉄須磨駅、電鉄垂水駅、西舞子駅、電鉄明石駅および同駅から電鉄姫路駅の各駅で、電鉄兵庫駅 - 電鉄明石駅間のみの運行であった普通列車の補完列車でもあった。この時の直通は1948年3月のダイヤ改正（明石以東の1500V昇圧に伴うダイヤ改正）で、急行と入れ替わる形で消滅した。
準急
1940年4月から1943年3月4日まで兵庫駅 - 東二見駅間に設定されていた。停車駅は不明。
朝ラッシュ時の特急・通勤特急
1961年10月改正では、朝ラッシュ時に上りのみ山陽須磨以東各駅停車の特急が設定された。現在のS特急のルーツ。
運行区間は当初東二見駅 - 電鉄兵庫駅間であった。設定当初の停車駅は電鉄明石駅・電鉄須磨駅（当時の特急は舞子公園駅・垂水駅・板宿駅には停車していなかった）と電鉄須磨駅以東の各駅で、電鉄須磨駅で種別を「普通」に変えて運行していた。1968年4月の神戸高速鉄道乗り入れに伴うダイヤ改正で阪神大石駅までの運行となり、同時に垂水駅が停車駅に加えられた。
1984年3月改正では阪神方面への乗り入れがなくなり、代わりに阪急三宮駅まで乗り入れることとなった。同時に東二見駅始発から高砂駅始発に変更され、停車駅も大幅に変更されて高砂駅 - 東二見駅間各駅停車、東二見駅以東は電鉄明石駅・電鉄垂水駅・電鉄須磨駅・高速長田駅以東の各駅に停車という形になった。
1987年12月改正で、停車駅に藤江・霞ヶ丘・滝の茶屋を追加して「通勤特急」に発展的解消を遂げた。この改正では板宿駅が停車駅に加えられ、阪神方面への乗り入れが3年ぶりに復活し、阪急六甲駅・阪神大石駅 - 高砂駅間の運行となった。
1991年4月改正で「高砂行き特急」と統合され「S特急」となった。
高砂行き特急
夜間に下り1本のみ運行されていた特急列車で、東二見駅 - 高砂駅間を各駅停車として運転された。列車種別は特急列車であったが、旅客案内では専ら「高砂行き特急」とされており、時刻表への記載、案内放送など「高砂行き特急」として区別されていた。車両の側面案内装置ではコマ数の関係から［特急｜　　　　　］や［特　　　　急］という表示が用いられたのが特徴であった。
1991年4月改正でS特急へ統合される形で消滅した。
大晦日終夜運転
例年、大みそかの終夜運転は須磨浦公園駅 - 阪急神戸三宮駅のみで実施され、それ以外の区間では行わない。ただし例外として、2000年 - 2001年にかけては東二見駅まで実施した。
歴史
明石駅以東は兵庫電気軌道、以西は神戸姫路電気鉄道により開業し、電力会社の宇治川電気の下で合併して直通運転を開始した。
この時、元兵庫電気軌道の路線は軌道法で建設された軌道線であり架線電圧は600V、元神戸姫路電気鉄道の路線は当初から地方鉄道法で建設され架線電圧は1500V（大阪鉄道に次いで日本で2番目の採用）となっており、車体規格も異なっていたため、直通の実現には「木に竹をつなぐ」様な苦労があった。これに対して宇治川電気では、元兵庫電気軌道の車体規格に合わせた日本初の複電圧車を新造するなどして、直通運転を実現させたのである（詳しくは、山陽電気鉄道700形電車の項目も参照のこと）。
その後、元兵庫電気軌道の規格を拡大させた上で1948年に昇圧を実施し、ようやくスムーズな直通ができるようになった。宇治川電気から山陽電気鉄道が分離したのは、1933年（昭和8年）のことである。
開業以来、電鉄兵庫駅が起点であったが、神戸高速鉄道との直通運転開始を機に、路面電車時代の名残で併用軌道が残っていた電鉄兵庫駅 - 西代駅間が廃止され、西代駅が起点となった。
連続立体交差事業
加古川 - 法華山谷川間の約2.2kmについて高砂市は、連続立体交差事業（鉄道高架化）を検討している。これが実現すれば、高砂駅と荒井駅が高架駅になるとともに区間内にある7か所の踏切が撤去されることになる。