2005年4月25日にJR福知山線の上り線でおきた脱線事故の際には、脱線した列車の車掌が発報を試みたが、停電のため直ちに発報できなかった。この機材では停電時に発報するためには電源を切り替える必要があったものの、車掌はその操作を教育されておらず、結局発報できなかった。事故直後に下り線を走り現場に接近してきた特急電車の運転士は、脱線した車両が下り線の軌道を短絡して閉塞信号機が停止現示となっているのを見て緊急停止するために減速、さらに近隣住民が踏切の踏切非常ボタンを押したことで現示された特殊信号発光機の停止信号で異常を察知し、事故現場のおよそ100m手前で停止して改めて防護無線を発報した。このような事態が生じたことから、停電時でも特別な操作なしに本装置が動作できるように改良が進められている。2007年12月には、JR北海道において防護無線装置が誤作動を起こし、約5時間半にわたって札幌圏の全ての列車が運転を見合わせた。原因は装置内の基板が結露とさびによってショートし誤作動を起こしたものと判明したが、誤作動を起こした無線機の判別に時間を要した。これを受け、発報した無線機の判別が容易にできるデジタル式防護無線の導入について、2011年（平成23年）6月までとしていた導入計画を大幅に前倒しし、2008年6月までに導入を完了させた。JR貨物岡山機関区所属の電気機関車1機について、2006年5月から2012年11月まで約6年半に亘り、防護無線が繋がらない状態で運行に就いていたことが明らかになった。防護無線機器の設置工事の際に、配線を誤った可能性が高いとされている。同社は2012年10月には問題が発見されていたにもかかわらず11月まで放置していたことも判明しており、結果的に、当該機は山陽本線や東海道本線などで約150万kmに亘り走行していた。
1996年には、JR東日本管内において防護無線装置が盗難に遭い、沿線でこの装置から発報され列車運行が妨害される事件が多発した。この機材は携帯型無線機で、運転室のラックに取り付けられていたものである。これを受けて本州JR3社は、それまでのアナログ式から妨害を受けにくいデジタル式への変更を進めたほか、無線装置を鍵により運転台に固定するなど機材盗難への対策を行った。四国・九州の各社は、本州に乗り入れる車両以外はアナログ式のままである。2010年4月以降、JR西日本管内の森ノ宮電車区などで、防護無線の予備電源のヒューズが、運転室内に侵入した何者かによって抜き取られる事件が相次いで発生した。このヒューズは、後述の福知山線事故で防護無線の発報に失敗したことを受け、同社が運転室に設置した予備電源に、電力を供給するために配備されたもので、固定されていて外部からの侵入者が抜き取るのは困難である。その後の調査で内部犯行が発覚し、同年7月20日、大阪府警は予備電源のヒューズを抜き取ったとして天王寺車掌区に所属する49歳の車掌を器物損壊と偽計業務妨害の容疑で逮捕した。「乗務中にヒューズを抜いた」「会社に不満があった」と供述している。
本宮は海に向かって西面し、西から東に第三本宮（第三殿）・第二本宮（第二殿）・第一本宮（第一殿）が縦一列に建ち並び、第三本宮の南側に第四本宮（第四殿）が並ぶ。各本宮はほぼ同形同大の本殿・渡殿・幣殿からなり、主祭神4柱が各1柱祀られる。本殿は4棟とも江戸時代後期の文化7年（1810年）の造営。「住吉造（すみよしづくり）」と称される独特の様式で、神社本殿としては神明造・大社造・大鳥造と並んで飛鳥時代まで遡る最古様式に位置づけられる。建物は桁行（本建物の場合は側面）四間、梁間は正面三間・背面二間で（または正面一間・背面二間）、切妻造、妻入とし、屋根は檜皮葺で、内部は前後2室とする。柱は丸柱で礎石上に建てられ、正面中央の柱は省略して板扉を設ける。屋根は反りがなく直線的で、屋根上には千木（ちぎ）と鰹木（かつおぎ）が乗る。鰹木の数は4棟とも5本であるが、千木は第一本宮から第三本宮は外削ぎ（先端を地面に対して垂直に削る）、第四本宮は内削ぎ（水平に削る）。内部を2室とする様は奈良時代の橘夫人宅（法隆寺東院伝法堂）・長屋王邸跡でも確認されており（ただし建物自体は平入）、上代の宮殿の間取りから発想された様式とされる。柱などの軸部と垂木・破風板は朱塗り、壁は白（胡粉）塗りである。また社殿周囲に廻縁を巡らさない点も古色とされる。本殿周囲には瑞垣（本殿下半を隙間なく隠す垣根）・玉垣（瑞垣外側の角柱の垣根）が二重に巡らされるが、これらも古色を残す。本殿4棟は国宝に指定されている。各本殿の前面には渡殿（わたりでん）・幣殿（へいでん）が建てられており、いずれも本殿と同様に江戸時代後期の文化7年（1810年）の造営である。第一本宮の幣殿は中世には存在したとされる一方、第二・第三・第四本宮の幣殿は慶長造替以後の設置とされる。第一本宮の幣殿は桁行五間・梁間二間、切妻造で、正面千鳥破風及び軒唐破風付、屋根は檜皮葺で甍棟を積む。割拝殿形式で、中央は拭板敷馬道、左右は二間四方の部屋とする。第二・第三・第四本宮の幣殿は桁行三間であるほかは第一本宮と同様の形式。桁行三間のため左右の部屋は狭くなる。本殿・幣殿をつなぐ渡殿は「間ノ廊下」とも称され、4本宮とも同じ形式で、桁行二間・梁間一間の両下造で、屋根は檜皮葺。幣殿の馬道を伸ばして廊下とし、中間に朱塗り角柱の鳥居を付す。渡殿・幣殿は合わせて1棟として計4棟とも国の重要文化財に指定されている。なお他の住吉造の本殿としては、境内摂社の大海神社本殿（宝永5年（1708年）造営、重要文化財）、博多の住吉神社本殿（元和9年（1623年）造営、重要文化財）が知られる。また古代の建築様式のうちでは、神明造を穀倉型神殿、大社造を宮殿型神殿、住吉造を祭場型神殿と見なす説がある。住吉造には大嘗宮正殿との関連も見られており、両者をヤマト大王の住居の名残とする説や、大嘗宮正殿を参考にして住吉造が創出されたとする説もある。