名古屋地区では豊橋駅 - 名古屋駅 - 岐阜駅間で競合する名古屋鉄道への対抗のため、1971年より電車による快速列車が登場した。1980年代以降は列車本数の大幅な増加や等時隔ダイヤ化により“国電型ダイヤ”が形成され、さらに民営化後は新快速・特別快速といった新列車種別の設定、武豊線直通列車の拡大などが行われ、現行のダイヤに至っている。日中は快速列車が豊橋駅 - 大垣駅間で毎時4本、各駅に停車する普通が豊橋駅 - 岡崎駅間で毎時2本、岡崎駅 - 大府駅間で毎時3本、大府駅 - 岐阜駅間で毎時4本、大垣駅 - 米原駅間で毎時2本の運転であり、岐阜駅 - 大垣駅では快速列車が各駅停車の役割を担う。静岡地区との直通列車があるほか、大府駅 - 名古屋駅間では武豊線直通列車、名古屋駅 - 岐阜駅間では中央本線直通列車が運転される。また名古屋駅 - 大垣駅間ではホームライナーが運転される。大垣駅 - 美濃赤坂駅間の支線（美濃赤坂線）は、朝夕は毎時1 - 2本、日中は2 - 3時間に1本の運転で、2012年より一部列車をのぞいてワンマン運転が行われている。
静岡地区では国鉄末期の1984年より、静岡駅を中心とした区間に短距離列車「するがシャトル」を設定して高頻度・等時間隔ダイヤ運転が開始され、民営化後は静岡駅周辺に加えて三島駅・沼津駅周辺、浜松駅周辺の3都市圏に重点を置いたダイヤが組まれた。この静岡地区では都市圏の範囲が他地域に比べて狭く、各駅停車による近距離輸送が中心となっている。2007年3月改正での通勤快速の廃止以降、同県内中心の快速列車の設定はなく、名古屋地区から乗り入れる快速列車も含めて各駅に停車する。日中、三島駅 - 沼津駅間では毎時5本、興津駅 - 静岡駅 - 島田駅間では毎時6本、掛川駅 - 浜松駅間では毎時4本、それ以外の区間では毎時3 - 4本の普通が運転される。御殿場線や身延線との直通列車が運転されるほか、熱海駅 - 沼津駅間ではJR東日本との直通列車、静岡駅 - 豊橋駅間では名古屋地区との直通列車がある。沼津駅 - 浜松駅間では乗車整理券制のホームライナーも運転される。
電化前の客車列車時代には長距離・長編成の普通列車が多く運転されており、その中には東京駅から九州の門司駅までの1123.9kmを丸1日以上かけて運転される普通列車もあった。電車運転となった後にも東京駅 - 米原駅間445.9kmを走行する普通列車が設定されていたことがある。京浜地区や京阪神地区では戦前から電車（省電・国電）による短距離・高頻度運転が行われていたが、それ以外の地区では長年貨物列車や長距離列車が優先され、地域輸送列車の運転には大きな制約が課せられていた。しかし、鉄道貨物輸送の減少や新幹線開業による優等列車の減少により線路に余裕が生まれたことにより、1984年からは各地区で近距離旅客列車（いわゆるシティ電車）の増発が行われ、高頻度の地域輸送が実施されるようになった。1987年の国鉄分割民営化によって3社に分割されて以降は、頻回運転の普通列車（快速列車を含む）が各社によって設定され、地域事情に合わせたダイヤや車両が運用されている。民営化から約30年が経過した現在、普通列車はほとんどが各地区内で完結する運転となり、地区間をまたがる列車は少数である。また、各都府県の中心駅を始発・終着とせずにスルー運転する列車が多いのが特徴となっている。なお夜行の普通列車としては、東京駅と大垣駅を結ぶ長距離列車（いわゆる大垣夜行）が民営化後まで存続し、1996年からは指定席制の快速「ムーンライトながら」として運転されていたが、2009年以降は臨時列車として多客期に運転されるのみとなっている。以下に、各地区ごとの普通列車の運行形態の概要を述べる。
ここでは当路線の線路の変遷や駅の開業・改廃などを中心に記す。*が付いている駅は、後に路線分離により東海道本線の駅ではなくなった駅。列車の運行形態の歴史については「#関連項目」節で挙げられている記事を参照。
1976年シーズン、サーティースはオーストラリア人ドライバーのアラン・ジョーンズを起用し、コンドームメーカーのデュレックスとの論争となったスポンサー契約を選択した。2台目のマシンはブレット・ランガーがドライブしたが、こちらはカンパリからの支援を受けた。チームはTS19が準備できなかったため、ブラジルGPを欠場した。TS19は南アフリカから投入されたがランガーの1台のみで、決勝は11位であった。ジョーンズ用の2台目のTS19はアメリカ西GPに投入され、ランガーは予選落ち、ジョーンズは10周遅れで非完走扱いとなった。スペインGPではランガーが予選落ち、ジョーンズは9位完走であった。 ベルギーGPではランガーが電気系トラブルでリタイア、ジョーンズは5位という結果であった。モナコGPの前にランガーのTS19はアンリ・ペスカロロのチーム・ノーレフに売却され、ランガーは新車が完成するのを待たなければならなかった。モナコではジョーンズはカルロス・ロイテマンのブラバムとサン・デボーテコーナーでクラッシュ、リタイアとなった。スウェーデンGPでジョーンズは13位、新車のランガーは15位となった。フランスではジョーンズがサスペンショントラブルでリタイア、ランガーは16位となった。イギリスGPではジョーンズは5位、ランガーはギアボックストラブルでリタイアとなった。ドイツGPでジョーンズは10位でフィニッシュしたが、ランガーはヘスケスのハラルド・アートルと共に、ニキ・ラウダのフェラーリに衝突してリタイアとなった。この事故でラウダのフェラーリは炎上し、ラウダのマシンをかろうじて躱したガイ・エドワーズおよびアートルとランガーの3人がラウダの救助に当たった。その後アルトゥーロ・メルツァリオも救助に加わり、ラウダは助け出された。オーストリアGPではジョーンズ、ランガー共にアクシデントに見舞われ、ジョーンズは30周でリタイア、ランガーは3ラップを残して事故に遭ったが、10位で完走扱いとなった。オランダGP前にランガーは欠場することとなり、コニー・アンダーソンが代役で出場したがエンジントラブルでリタイアとなった。ジョーンズは8位となった。ランガーはイタリアGPで復帰、14位となり、ジョーンズは12位となった。カナダGPでランガーは15位、ジョーンズは16位となった。アメリカ東GPではジョーンズが8位、ランガーは11位となる。最終戦の日本GPで高原敬武がTS19を借り受け、ランガーに代わって出走、9位となる。ジョーンズは4位となった。サーティースはコンストラクターズチャンピオンシップで7ポイントを獲得、シーズン10位に終わった。