2018年3月17日ダイヤ改正時点での埼京線の運行形態を以下に示す。山手貨物線を走行する大崎駅 - 池袋駅間では「各駅停車」も含め途中恵比寿駅・渋谷駅・新宿駅にのみ停車し、並行する山手電車線に対して、実質的に快速のような役割を担っている。そのため、りんかい線内各駅や板橋駅・戸田駅・北与野駅などから山手線電車のみの駅を利用するには、大崎駅・恵比寿駅・池袋駅などでの乗り換えが必要となる。またこの山手貨物線区間では同一線路上に湘南新宿ラインの列車や、特急列車・ホームライナーも走行している。
1970年代当時の国鉄は、東京周辺の人口増加に対し輸送力が追いつかず、〝通勤地獄〟とも呼ばれラッシュ時の混雑緩和が急務となっていた。そこで、国鉄は通勤五方面作戦と総称される混雑緩和策を講じて、線路増や編成長増大などを行い、その一環として東北本線の赤羽駅 - 大宮駅間における客貨分離運転を行い、列車増発などで対応していった。しかし、その後の人口の外延化に伴い東北・高崎線の輸送量は増大し、さらなる輸送力の増強が求められた。一方で、東北・上越新幹線の建設工事は、運輸省（当時→現・国土交通省）から認可が下りた1971年（昭和46年）10月1日から建設工事に着手することになった。当初、東北・上越新幹線の建設計画では赤羽 - 大宮間のうち埼玉県内を地下化とする予定であった。しかし1973年（昭和48年）3月10日、地下化によるトンネル建設案は地盤の問題を理由に難しいとされ、「通勤新線」を併設した形での高架化案が運輸省を通じて埼玉県知事などに示された。この提案は、地元が高架化案を受け入れた場合の「見返り」としての提案でもあった。だが、高架橋による新幹線の建設案は、当時東海道・山陽新幹線沿線での騒音問題が生じていたこともあり、既に起きていた沿線住民（戸田・浦和・与野3市と東京都北区）による強力な反対運動の更なる活発化を招き、埼玉県は高架化の提案を拒否した（詳細は後述）。その後の国鉄と地域との間の交渉の中で、国鉄側が東北・上越新幹線の騒音問題に対する措置をとることや、通勤新線の建設を正式に表明したことを受け、沿線の自治体がラッシュ緩和や通勤時の交通利便性の向上と「通勤新線」の快速の停車を国鉄に要望、住民側からも新線の期待が次第に高まったことから、沿線自治体も新線併設を条件に新幹線建設賛成に舵を切り、それらの要望などの具現化を盛り込んだ建設計画がようやく合意され、国鉄は東北新幹線大宮駅 - 東京駅間の建設開始とともに「通勤新線」赤羽駅 - 武蔵浦和駅 - 大宮駅 - 宮原駅間 (22.0km) の建設認可を1978年（昭和53年）11月に申請、同年12月に認可されて建設工事が開始された。
本節では、埼京線が計画された当時からの歴史を「通勤新線建設計画」「通勤新線の構想と実際の施設」「埼京線開業後」の小節に分けて記述する。なお、埼京線開業以前の赤羽線区間については、赤羽線#歴史を参照。（本節全体の出典…）
アルス・ノトリアは12世紀頃の中世キリスト教文化の産物である。アルス・ノトリアを記したテクストは多くのラテン語写本のなかに遺されている。残存する写本群は発展段階に従って二つのグループに分類し得る。そのうち初期のものの成立年代は13世紀か12世紀後半とみられる。この術は神がソロモンに授けた聖なる術と称され、知恵や記憶力を高めたり、自由学芸や哲学の知識の習得に資するものとされた。アルス・ノトリアのテクストに記されているのは数箇月を要する禁欲的修法であり、断食、祈り、ノタ（nota, 複数形: notae）と呼ばれる複雑な図符に対して黙想する (凝視する、inspicere) といった一連の儀式的作業を通して、最終的に天使や聖霊から知識の伝達が起こることが期待された。祈りにはラテン語の祈祷文のほかに、ヘブライ語、ギリシア語、カルデア語を並べたものもある。アルス・ノトリアの図符は複数の幾何学的図形や記号 (figura)、聖名、祈祷文 (oratio) などで構成されており、それぞれの図符は文法、修辞学、論証学、医学、音楽、占星術/天文学、哲学、神学といった特定の学芸分野に結びつけられている。図符の形態はさまざまで、祈祷文の記された複数の円がセフィロトの木のように連結されているものや、円の中心から円周に向かって祈祷文が渦巻き状に書き込まれているものなどがある。13世紀か14世紀に成立したと推定される天使魔術書『ホノリウスの誓いの書』 (Liber sacer sive iuratus) に収録された祈りの文句はアルス・ノトリアと密接に関連している。13世紀の神学者トマス・アクィナスは『神学大全』第II-II部の第96問題においてこれを論じ、アルス・ノトリアの儀式 (慣行、observantia) は迷信であって不法行為であると断じた。アルス・ノトリアの書物の読者には修道士や学生がいたと推測され、特にアルス・ノトリアの祈りの敬虔な宗教的性格から、修道院の修道士たちの間で伝えられていたものと考えられる。中欧の魔術文献について研究したハンガリーの中世史家ラーング・ベネデク (Benedek Láng) は、後期中世の大学や王侯の書庫にもアルス・ノトリアのテクストが存在していたことから、中世におけるアルス・ノトリアの流布は宗教界のみに限定される周縁的な現象ではなかったと結論づけている。『アルス・ノトリア』の校訂本を作成したフランスの中世史家ジュリアン・ヴェロネーズ (Julien Véronèse) は、アルス・ノトリアは12世紀後半の北イタリア、おそらくボローニャで発生したのではないかと推察した。12-13世紀は中世の最古の大学であるボローニャ大学やパリ大学の成立時期である。ボローニャは11世紀に公証人学校のある学都として知られ、そこに集まった学生たちによってボローニャ大学が形成された。