京葉線
京葉線（けいようせん）は、東京都千代田区の東京駅から東京湾湾岸沿いを経由して千葉県千葉市中央区の蘇我駅を結ぶ、東日本旅客鉄道（JR東日本）の鉄道路線（幹線）である。このほかに、千葉県船橋市の西船橋駅と南船橋駅の間および西船橋駅と市川市の市川塩浜駅の間に支線を持つ。駅ナンバリングで使われる路線記号はJE。（東京 - 千葉みなと間）
支線は運転系統上武蔵野線直通に使われており、路線図や乗り換え案内では同線の一部とされているケースも見受けられる。
『鉄道要覧』では以下のように書かれている。
JRの前身である日本国有鉄道（国鉄）の末期に一部区間が開業し、のちの国鉄分割民営化後の2度にわたる延伸を経て1990年（平成2年）に全線が開通した。全線開業後は東京から千葉・蘇我まで総武本線のバイパス的役割を果たすとともに、東京都心と、沿線の東京ディズニーリゾートや、幕張メッセ・ZOZOマリンスタジアムなどのある幕張新都心を結ぶアクセス路線となり、また沿線の船橋市・浦安市・千葉市などの生活路線ともなっている。沿線の大半が東京湾の埋立地である。ラインカラーは赤（、ワインレッド）。首都圏のJRでは京葉線のみが使用するカラーである。
蘇我駅で内房線や外房線と接続しており、東京駅から房総方面へ向かう特急列車が当路線を経由して運行されている。各駅停車・快速電車も朝夕ラッシュ時に内房線・外房線・東金線との直通運転を行っている。また、武蔵野線の大部分の電車が西船橋駅から東京駅あるいは南船橋駅・新習志野駅・海浜幕張駅まで乗り入れる。
2007年度の国土交通省発表による調査において、京葉線は2006年には最大196%の乗車率（葛西臨海公園駅 → 新木場駅間、東京方面）であると発表された。これは首都圏の鉄道の混雑率の中で上位10位内に入る数字となっている。
2008年3月31日に発表されたJR東日本の「グループ経営ビジョン2020－挑む－」において、京葉線は武蔵野線・南武線・横浜線とともに「東京メガループ」に指定された。私鉄との接続で重要な役割を担っているとして、今後利便性・快適性を、輸送サービス・駅設備・生活サービスのそれぞれの面から向上させるとしている。2015年にはJR東日本の「選ばれる沿線ブランドの確立」を目指す取組みの一環で、「進化する毎日。京葉線」をコンセプトワードとして「京葉ベイサイドラインプロジェクト」を開始した。
京葉線の計画以前に、京成電鉄が京葉線とほぼ同じルートで自社線のバイパス路線の建設を計画していた（京成の免許申請区間は東陽町 - オリエンタルランド〈現在の舞浜〉 - 船橋港 - 稲毛海岸 - 千葉港 - 千葉寺）。京成電鉄が浦安沖の砂州を埋め立てて開発をし、京成の社長が誘致した東京ディズニーランド（当時の仮称はオリエンタルランド）は、この新規路線の沿線開発の一環であった。
京成電鉄がその路線計画から手を引いた後、国鉄がそれまで計画していた汐留 - 月島 - 晴海 - 越中島間を結ぶ月島線構想に代わる貨物線（東京外環状線）として別途計画され、日本鉄道建設公団（鉄建公団）により大都市交通線（D線）として建設された路線が京葉線であり、後に旅客線化された。なお、京葉貨物線の旅客線化が決定する以前にも京葉貨物線沿線にある海浜ニュータウン（検見川浜駅・稲毛海岸駅付近）周辺から東京都心方面へ通勤・通学する住民のために京葉貨物線を利用して、営団地下鉄（当時）有楽町線へ直通運転させる計画が存在した。
高架の設計・建築は貨物扱いを前提としたもので、川崎製鉄（現在のJFEスチール）千葉製鉄所内への乗り入れ分岐部分（元：都川信号場）や千葉貨物ターミナル駅（2000年廃止）の東京方発着分岐部分、京葉電車区（現在の京葉車両センター）脇の地平への分岐部分など、貨物列車用として用意された数多くの分岐の廃線部分および未完成部分が見受けられる。西船橋駅周辺のデルタ線もその名残りである。これらの構造を活用して、2000年12月2日からこれまで総武・新金・常磐線経由で武蔵野線へ走っていた京葉臨海鉄道発着の貨物列車が蘇我駅 - 西船橋駅間を経由するルートに変更された。
新木場駅以東は、将来の複々線化が容易にできるような設計で建設された。例えば、二俣新町駅付近で西船橋方面と蘇我方面とを結ぶ支線が京葉線下り線を乗り越える箇所は、現在の下り線の北側（山側）に線路を増設できるような設計になっており、千葉県内では1978年に千葉県企業庁と鉄建公団との間で交わされた覚書に基づいて、千葉県企業庁が京葉線に沿って複々線化用地を確保していたが、その後、覚書は破棄され、千葉県企業庁はJR東日本に複々線化用地の買取りを打診したが、JRは買い取らなかったので、用地は東京湾岸道路の拡幅に転用されることとなった。
なお、1975年の蘇我駅から千葉貨物ターミナル駅までの先行開業時には、蘇我駅から都川信号場までは川崎製鉄の専用線を通り、千葉貨物ターミナル駅に向かっていた。
また東京外環状線の計画段階では、新木場駅以西については国道357号沿いに直進して東京臨海副都心を経由し、東京湾横断後品川埠頭直下で南進、東京貨物ターミナルに接続させる予定であった。計画変更時に新木場駅 - 東京貨物ターミナル間の軌道はほぼ完成していたため、既設設備を利用して東京臨海高速鉄道りんかい線が開業している。品川埠頭のトンネル内分岐点から南の区間は、当初接続予定であった東京貨物ターミナルの隣にある同社の八潮車両基地への回送線として使用されている。
東京延伸開業時に高橋留美子デザインによる「マリン」というイメージキャラクターが登場した。オレンジカード、駅に飾るタペストリー、電車（205系）の前面に装着する全線開通と「マリンです。どうぞよろしく」の2種類のヘッドマークなどが制作された。京葉線の列車の運行形態を、列車種別ごとに分けて解説する。
京葉線を経由して外房線の特急「わかしお」が上下24本、内房線の特急「さざなみ」が下り5本・上り3本、それぞれ運行されている（「わかしお」のうち1往復、「さざなみ」は全列車とも土曜・日曜・祝日運休）。これらの列車が京葉線を経由しているのは、特急「成田エクスプレス」の運行開始に伴って総武快速線において線路容量が不足したことが背景としてある。
当初は、京葉線内途中駅は無停車であったが、2000年12月2日の改正で一部列車が幕張新都心の海浜幕張駅に停車するようになった。そして、2007年3月18日のダイヤ改正から東京発16時までの下りおよび海浜幕張発11時以降の上り全特急列車が海浜幕張駅に停車するようになった。
京葉線内運行列車は東京駅・新習志野駅・海浜幕張駅・蘇我駅発着で運行されており、日中時間帯は1時間に7本（土曜・休日は8本）運行されている。ただし、海浜幕張駅 - 蘇我駅間では運行間隔が広がる。他路線との直通運転は、以下の通り行われている。平日の朝に上りが4本、平日夜間に下りが2本運行される。東京駅 - 蘇我駅間の途中停車駅は八丁堀駅・新木場駅で、東京近郊の路線の中では少ない。新木場駅 - 蘇我駅間で、先行する京葉快速などを追い越す。全列車が内房線・外房線・東金線と直通運転を行う。種別カラーは赤。
外房線への通勤快速は東京駅 - 誉田駅間は外房線方面の列車と東金線方面の列車を併結して誉田駅で切り離し、翌朝には誉田駅で両線の列車を併結して東京駅へ運転されている。そのため、この列車に関連する運用では分割・併合に対応した編成が充当されている。
日中時間帯は1時間に3本（土曜・休日は4本）運行されている。種別カラーは緑。各駅停車との接続は東京行きの上りは海浜幕張駅で日中に、下りは平日朝夕の一部と土休日のほぼ終日の時間帯に新浦安駅で行っている。また、南船橋駅発着の武蔵野線直通と接続する。途中駅での特急列車の通過待ちまたは時間調整をする列車が多く、最速の各駅停車よりも所要時間がかかる列車もある。また一部下り列車は海浜幕張駅で通勤快速の通過待ちをする。
2010年12月4日改正より、日中の1時間1本が外房線上総一ノ宮駅発着で直通運転を行っており、これらの列車は外房線内は各駅に停車し、また蘇我駅では内房線方面の列車との同一ホーム接続が図られている。蘇我行き・内房線君津行き・東金線成東行きの列車、日中の外房線上総一ノ宮行きの列車は海浜幕張駅から終点まで各駅に停車するが、案内は全区間で「快速」となる。
2013年3月16日改正では、平日朝通勤時間帯の快速の運転が廃止されて各駅停車のみの並行ダイヤとなり、快速通過駅からの乗車機会が増加した（通勤快速は引き続き運転）。
2015年3月14日改正では、平日日中の1時間の本数が3本に増発（各駅停車は蘇我駅発着の1本を海浜幕張駅折り返しに変更）された。
2016年9月24日までは、武蔵野線に直通する「武蔵野快速」（後述の「武蔵野線直通列車」を参照）と区別するために「京葉快速」（英称：KEIYO RAPID）という表記が案内上用いられていた。武蔵野快速の廃止後も京葉線の快速は京葉快速と案内されていたが、同年9月25日のATOS導入に伴い発車標（電光掲示板）の表示が変更され、単なる「快速」表示となり、英語表記も単に「RAPID」となった。
すべての駅に停車する種別である。種別カラーは青。
日中時間帯は1時間に4本運行されている。この時間帯は平日ダイヤの1時間に1本が東京駅 - 蘇我駅間で運行される以外は東京駅 - 海浜幕張駅間で運行される。平日の日中以外は新浦安駅で快速の待ち合わせを行うことが多いほか、一部列車は千葉みなと駅・海浜幕張駅・新習志野駅・新浦安駅・葛西臨海公園駅のいずれかで特急の通過待ちを行う。朝の1本は外房線誉田始発、夜間の一部列車は内房線君津始発・外房線上総一ノ宮・誉田始発である。平日朝の誉田発は京葉車両センターから回送されて営業運転される。
また、後述の武蔵野線直通列車を補完する形で、東京駅発着の武蔵野線直通列車と連絡する西船橋駅 - 南船橋駅・新習志野駅・海浜幕張駅間の区間運転の列車、海浜幕張駅発着の武蔵野線直通列車と接続する東京駅 - 西船橋駅間の列車が夕方・夜間に運転されている。京葉線用の車両が西船橋駅に乗り入れる数少ない運用である。
当線区内でも武蔵野線と呼ばれる。これは東京行き、新習志野・海浜幕張行きでも同様である。誤乗防止及び8両編成であることを強調するためである。例外として、前述した10両編成の京葉線車両西船橋行きも武蔵野線と案内される。
東京駅発着の武蔵野線直通列車は、2013年3月15日まで原則として全列車とも快速として運行された。この運行形態は新木場駅暫定開業時から行われており、当時は葛西臨海公園駅を通過していた。2002年11月30日までは平日と土休日で停車駅が異なり、土休日の列車には「むさしのドリーム」の愛称が付いていたが、翌12月1日のダイヤ改正で愛称が廃止された。その後も東京駅 - 蘇我方面間を結ぶ京葉線快速が市川塩浜駅を通過するのに対して、武蔵野線直通列車は市川塩浜駅に停車するという違いがあることから、京葉線内では「武蔵野快速」（英称：MUSASHINO RAPID）と案内された。平日と土休日の停車駅が異なることは、2013年3月16日のダイヤ改正により快速が廃止されるまで続いた。2010年3月13日の改正で日中1時間あたり2本から3本に増発され、朝夕は1時間あたり3 - 5本運転されていた。平日朝の下りの一部列車は葛西臨海公園駅を通過して各駅停車を追い越していた。一部列車は、新浦安駅または葛西臨海公園駅（土曜・休日）で特急列車の通過待ちを行っていた。2013年3月16日のダイヤ改正より東京駅発着列車は快速運転から各駅停車となった。なお、発車標の案内は「各駅停車」ではなく「武蔵野線」（英称：MUSASHINO LINE）となっている。
南船橋駅発着の武蔵野線直通列車は日中時間帯で1時間に3本運行されている。この時間帯の南船橋駅発着列車は南船橋駅で蘇我・東京方面両方に接続している。海浜幕張着の1本のみ新習志野駅で特急「さざなみ」の通過待ちをする。
前述の通り、沿線に東京ディズニーリゾートなどの観光施設を抱えていることから、最寄り駅の舞浜駅などに停車する東京駅発着の臨時列車が土曜・休日やゴールデンウィーク・夏休み・冬休みを中心に設定されることがある。
常磐線日立方面からの「舞浜・東京ベイエリア号」や、東京駅 - 仙台駅間（武蔵野線・東北本線経由）で583系を使用した臨時夜行快速列車「ムーンライト仙台」・「ムーンライト東京」が運転されている。
「舞浜・東京ベイエリア号」は以前は「わくわく舞浜・東京号」・「ワンダーランド号」・「イクスピアリ号」として運行されていた。
また、過去には強風や台風が接近した時に、京葉線の新木場行きが運行されたり、京葉快速が普段は停車しない、新習志野駅に停車したこともある。
2000年12月2日のダイヤ改正より、日本貨物鉄道（JR貨物）による貨物列車が西船橋駅 - 蘇我駅間で乗り入れを開始した。京葉臨海鉄道からの車扱貨物とコンテナ列車が乗り入れる。これらの列車は総武本線・新金貨物線経由で武蔵野線などを走っていたが、京葉線経由にシフトした結果、以前のルートより最大8時間35分短縮することができ、千葉方面から日本各地への貨物輸送の一層の効率化が図られた。電気機関車は高崎機関区のEH200形と新鶴見機関区のEF65形・EF210形、岡山機関区のEF210形が入線する。
東京駅開業以前の1990年3月9日までは各駅停車のみの運転であったが、新木場駅までの暫定開業時に武蔵野線直通電車（当初6両、1991年12月より順次8両化・列車番号末尾はE、蘇我方面行はY）は葛西臨海公園駅を通過するダイヤが組まれた。
1990年3月10日の東京駅延伸開業と全線開通により、臨海副都心や葛西臨海公園、東京ディズニーリゾート、幕張新都心など再開発地域・観光施設を沿線に抱えることから快速電車の本数が比較的多いダイヤを組み、平日・土曜は葛西臨海公園駅を通過、休日は八丁堀駅・新木場駅を通過とし、休日の快速は「マリンドリーム」、武蔵野線直通電車は「むさしのドリーム」という愛称で運行されていた。当初、快速「マリンドリーム」と快速「むさしのドリーム」は新木場駅を通過していた一方、葛西臨海公園駅には終日停車していた。また京葉快速は当初は海浜幕張駅と千葉港駅（現:千葉みなと駅）は終日通過であった。
2002年12月1日に、開業以来初となる白紙ダイヤ改正が行われた。この改正では、日中の運転間隔均等化、朝ラッシュ時の快速電車と各駅停車の混雑の均等化のほか、快速電車の停車駅追加が行われた。平日と土曜・休日の停車駅が統一されたことから、快速の愛称は廃止された。
結果として、朝ラッシュ時の上り快速は通勤快速の待避に伴いスピードダウン（約43分 → 48 - 50分）、海浜幕張駅 - 蘇我駅間の日中における1時間あたりの本数は減少（平日：6本→4本、土曜・休日：7本 → 4本）、土曜・休日日中の上り快速もスピードダウン（約40分→ 約48分）となった。また、日中の武蔵野線直通の海浜幕張駅発着電車が廃止されたが、朝夕時間帯に同駅発着の武蔵野線直通が増発されたため、総運転本数は変わっていない。
2004年10月16日に、通勤快速が新木場駅に停車するようになった。
さらに9年後の2013年3月16日のダイヤ改正で武蔵野線直通列車が各駅停車となり、現行のダイヤに至っている（→停車駅は「駅一覧」参照）。
すべて電車で運転されている。通勤形車両は武蔵野線用を含め千葉支社京葉車両センター所属、特急形車両は同幕張車両センター所属である。
特急「さざなみ」「わかしお」用に以下の車両が使用されている。
すべて片側4ドアの車両であり、京葉線用車両は10両編成、武蔵野線からの乗り入れ車両は8両編成である。
京葉線用ステンレス車両はラインカラーであるワインレッド（、赤14号）の帯を巻いている。2011年まで運用されていた201系や2005年まで運用されていた103系の車体色は、京浜東北線と同様のスカイブルー（、青22号）だった。これは東京湾の海の色をイメージしたことと、同線に最初に投入された103系の半数以上が京浜東北線からの転入車だったこと、101系を使用したワインレッドの試験塗装が思わしくなかったためである。新木場開業の頃には、習志野電車区から借り入れた黄5号の103系も運用されていたことがある。
武蔵野線から乗り入れる車両はオレンジ色と茶色（ ）の帯を巻いている。かつて運用されていた103・201系はオレンジ一色であった。快速・各駅停車として、以下の車両が使用されていた。
東京駅 - 蘇我駅間には、総武本線・外房線との間に経路特定区間が設定されている。この区間を経由する場合は総武本線・外房線経由で運賃計算を行い、いずれの経路を経由することも（乗車券が101km以上、かつ東京近郊区間相互発着ではない場合は）経路上で途中下車をすることも可能である。
また、電車大環状線通過の規定により、蘇我駅以遠（鎌取駅・浜野駅方面）と三河島駅以遠（南千住駅方面）・川口駅以遠（西川口駅方面）・北赤羽駅（浮間舟渡駅方面）・大久保駅以遠（東中野駅方面）のいずれかとの相互発着の場合は、本千葉駅・新小岩駅（外房線・総武本線）経由の上、錦糸町駅 - 秋葉原駅 - 日暮里駅・赤羽駅・新宿駅の経路で運賃を計算する（使用上は、京葉線を経由してもよい）。
京葉線の東京駅ホームは東京駅と有楽町駅の中間に位置しており、そのため有楽町駅有人改札及び京葉線最寄り有人改札では同区間を駅外を通って乗り継ぐ場合に乗り継ぎ券を発行している。
前述したように、京葉線と東京臨海高速鉄道りんかい線は、もともと東京外環状線建設計画の中で同時に計画された路線のため、新木場駅の蘇我寄りで線路がつながっており、りんかい線が新木場駅 - 東京テレポート駅で部分開業した際、東京臨海高速鉄道70-000形電車の検査を京葉電車区に委託していたため、同車が本連絡線を使用して行き来していた。
八潮車両基地と東京貨物ターミナル駅も容易に接続できるが、りんかい線の構造物の強度上、貨物列車の走行は難しい。だが当初の計画通りに東京貨物ターミナルでりんかい線が接続された場合には東海道貨物線を経由して横浜駅方面への東海道本線への直通旅客列車の運行が可能となり、現状でも「（内房線・外房線・武蔵野線） - 京葉線 - 新木場駅 - りんかい線 - 大崎駅 - 山手貨物線・埼京線・川越線」、更に新宿駅から中央本線、東北貨物線の使用によって高崎線や東北本線との直通列車の運行が物理的には可能となっている。
乗客が特定の団体客に限られ、普通乗車券やSuicaなどの乗車カードの運賃処理の問題がない団体列車などではりんかい線を介した直通列車が運転されることがある。
2012年3月6日 - 9日、幕張メッセにおける「第37回国際食品・飲料展」 (FOODEX JAPAN 2012) 開催にあたり、FOODEX主催者である日本能率協会が招待客用に特別列車をチャーターする形で直通運転が実現した。新宿駅からりんかい線に乗り入れ、幕張メッセの最寄り駅の海浜幕張駅までを結ぶ特別列車が1日1本だけ運行されたが、りんかい線経由で海浜幕張駅までJR東日本の列車が走ったのは初めてで、千葉県、千葉市等関係機関は実績を積み上げ、定期的な直通運転を実現させるための要請を強化する方針としている。
旅客がりんかい線を介してJR線を乗り継ぐ場合、通過連絡による前後のJR線距離を通算した連絡乗車券が発売されていないため、現状の普通乗車券やSuicaなどの乗車カードでは接続駅となる大崎駅・大井町駅・新木場駅で運賃が別に加算され、距離の割りに割高になるが、「休日おでかけパス」などの東京周辺のJR線を自由に乗り降り可能な特別企画乗車券では、りんかい線やJR東日本が傘下に入れた東京モノレールも対象に加えるようになったものが多い。
東京湾岸を走ることにより、強風など気象条件に弱い。海岸沿いの高架線を走るため、海風の影響を強く受け、強風などの荒天の時は運転中止やダイヤの大幅な乱れに見舞われやすい。このため、沿線では強風対策を求める声が上がり、2007年に一部の高架橋の海側に風対策フェンスが設置された。さらに2010年、潮見駅 - 葛西臨海公園駅間の両側と二俣新町駅 - 南船橋駅間の海側で、新たな防風柵の設置工事を開始し、2012年10月31日から全面的に使用を開始している。JR東日本千葉支社によれば、防風柵設置後は、運転見合わせが設置前の約9割減となっている。
ダイヤが乱れた時は武蔵野線との直通運転を中止し、同線用の8両編成（車体はオレンジ+茶帯）の電車が京葉線内の東京駅 - 西船橋駅間のみで運用され、赤帯のE233系10両編成なども西船橋駅まで運用されることがある。
京葉線は周辺にほかの鉄道路線がないエリアを走行しているため、運転を見合わせると代替交通手段がなくなる。
東京駅の京葉線ホームは、東海道新幹線八重洲南乗り換え口コンコースから約300m南、東京都道406号皇居前鍛冶橋線（鍛冶橋通り）の直下の地下にある。1974年に成田新幹線が着工された際、成田新幹線の東京駅として計画されていた場所に位置しているが、1983年の工事凍結までに当時の国鉄により造られたのは現在乗り換え通路として使われている通路の一部だけで、ホームについてはその後JR東日本により工事が新たに開始、京葉線の駅として完成した。
各新幹線やほかの在来線ホームと離れた場所にあり、ほかの路線との乗り換えに徒歩で10-15分程度を要するため、途中に動く歩道が設置されている。
東京駅を出ると鍛冶橋通りの直下を進む。中央区に入ると首都高速八重洲線（地下）を潜って右へカーブして南東を向き、東京メトロ銀座線と都営地下鉄浅草線（共に地下）を相次いで潜る。首都高速都心環状線と交差すると左へカーブして東を向き、東京メトロ日比谷線が接続する八丁堀駅に至る。同駅は東京駅の補完的役割も果たしている。駅周辺は典型的なオフィス街である。
八丁堀駅を出ると右へカーブして鍛冶橋通りから分かれ亀島川を潜る。カーブを抜けて南東を向くと隅田川と晴海運河を潜って江東区に入り、都営地下鉄大江戸線（地下）を跨ぐと越中島駅に至る。東京23区内のJR駅で最も利用客数が少ない駅だが、駅直上に東京海洋大学越中島キャンパスがあるため、大学生の利用がある。越中島駅は、大江戸線の月島駅と門前仲町駅との間の線路のすぐ近くにあるが、大江戸線に越中島駅はない。
越中島駅を出ると道路の直下を通り、左へカーブして汐浜運河と平久川を相次いで潜る。カーブを抜け東を向くと首都高速9号深川線と交差し地上に出る。このトンネルの出口は東京支社と千葉支社の境界でもある。ここまでの区間は成田新幹線用に検討された用地を活用して建設された区間で、同新幹線はこのまま東進して東京メトロ東西線に並行する予定であった。京葉線は越中島貨物駅の横を通り、高架を上りながら右へカーブして南東を向き汐見運河を渡って潮見駅に至る。駅周辺は駅開業前は倉庫や造船所、鉄工所といった典型的な準工業地域だったが、駅開業を機に集合住宅開発が急速に進行し、現在は集合住宅や大型商業施設が混在する地域となっている。
潮見駅を出ると右へカーブして南を向き、右側の潮見GATE SQUAREを過ぎると曙運河を高い高架で渡る。この高い高架からは右手に辰巳の森海浜公園と丸太が貯留されている広大な新木場を、左手に夢の島を見渡すことができる。東京辰巳国際水泳場が見えると左へカーブし、大規模なトラス橋で曙運河と国道357号（東京湾岸道路）、首都高速湾岸線を跨ぎ、カーブを抜けて東を向き右手から東京臨海高速鉄道りんかい線と東京メトロ有楽町線が合流して新木場駅に至る。駅南側は駅名の通り木材関連企業が多いが、近年は開発が進みNECソリューションイノベータの本社など大企業のオフィスも軒を連ねるようになったほか、駅北側はスポーツ公園や熱帯植物園のある都立夢の島公園となっている。
新木場駅を出ると、国道357号（東京湾岸道路）と首都高速湾岸線と並行して進む。間もなく高架を下り、一層下の東京臨海高速鉄道りんかい線の連絡線と合流する。この連絡線は京葉線と東京臨海高速鉄道りんかい線が共に東京外環状線の一部として計画された名残で、現在定期列車は運転されておらず、京葉線 - 埼京線方面の一部の団体列車などがこの連絡線を使用する。右へカーブすると右手に東京地下鉄新木場車両基地の引き込み線が分かれ、荒川（放水路）を渡る。この橋梁は荒川と中川の河口に架橋されており、右側には東京湾が広がる。荒川を渡ると江戸川区に入り、左側の首都高速葛西ジャンクション、右側の葛西臨海公園付近を過ぎると右へカーブし南東を向き葛西臨海公園駅に至る。駅南側の葛西臨海公園は行楽地として賑わっているのに対し、駅北側は東京都下水道局葛西水再生センターがあるほか、工場や倉庫が立ち並んでいる。
葛西臨海公園駅を出ると旧江戸川を渡る。この橋梁も旧江戸川の河口に架橋されている。旧江戸川を渡ると千葉県浦安市に入り、国道357号（東京湾岸道路）と首都高速湾岸線が分かれ東京ディズニーリゾートの最寄駅である舞浜駅に至る。駅南側は舞浜リゾートラインディズニーリゾートラインリゾートゲートウェイ・ステーション駅などディズニー関連施設が多く、一方駅北側は京成不動産が開発した住宅街が広がっている。
舞浜駅を出ると左へカーブして見明川を渡る。カーブを抜けて北東を向くと工場街や住宅街の中を進み、境川を渡って新浦安駅に至る。駅周辺は都市基盤整備公団（現在の都市再生機構）や民間企業によって整備されたオフィスや集合住宅、大型商業施設が軒を連ねており、東京メトロ東西線浦安駅とともに浦安市の中心市街地を形成している。
新浦安駅を出ると左へカーブして猫実川を渡って市川市に入り、三番瀬と左側の工場街に沿って進む。右手から三番瀬が離れると市川塩浜駅に至る。駅周辺は典型的な工業地域だが、駅北西は特別緑地保全地区に指定され、宮内庁新浜鴨場と市川野鳥の楽園がある。また駅近くにはamazon日本法人の物流拠点の一つであるアマゾン市川フルフィルメントセンターがある。
市川塩浜駅を出ると右へカーブして北東を向き、左手から再び国道357号（東京湾岸道路）と首都高速湾岸線が並行する。運河を渡って右へカーブすると江戸川（放水路）と運河を相次いで渡る。運河を渡ると高谷支線を分けて高架を上り、並行していた首都高速湾岸線が東関東自動車道に名称を変える。真間川を渡ると高架を下り左手に一層下の高谷支線が分かれ、右にカーブして運河を渡り二俣新町駅に至る。駅ホーム東端で左手から合流した二俣支線の高架を潜る。駅周辺は市川塩浜駅同様工業地域であり、ホームセンターコーナン市川原木店（東京エアカーゴシティターミナル跡地）がある以外は、ほとんどが工場や倉庫である。
二俣新町駅を出ると右へカーブして二俣川を渡って船橋市に入る。高架を上り一層上の二俣支線と合流し、高架を下りて南海神川を渡ると両手に住宅街が広がり、海神川と海老川を相次いで渡ると右へカーブして南船橋駅に至る。駅北西にはららぽーとTOKYO-BAY、駅北側には船橋競馬場がある。駅南側は駅南西に船橋オートレース場があるほかは集合住宅が立ち並んでいるが、現在は駅南西にあったららぽーとスキードームSSAWS跡地の再開発で開店したイケア船橋がある。
南船橋駅を出ると習志野市に入り、右へカーブしながら谷津干潟を高架で渡っていく。谷津干潟を渡ると左へカーブして南東を向き、右側の工場街に沿って進み、市街地に入って新習志野駅に至る。駅周辺は駅開業前は駅北側に習志野市秋津公園サッカー場がある以外は空き地が目立ち閑散としていたが、近年は開発が進み商業施設や住宅が軒を連ねている。
新習志野駅を出ると菊田川を渡り、左側の香澄公園に沿いながら下り線が高架から地上に下りる。左手に国道357号（東京湾岸道路）と東関東自動車道が分かれ、千葉市美浜区に入る。左側の京葉車両センター、右側のイオンモール幕張新都心に沿って進み、前方の高層ビルに近づくと再び高架を上り、浜田川を渡って市街地に入り海浜幕張駅に至る。幕張新都心の中心であり、駅周辺は幕張メッセやZOZOマリンスタジアム、三井アウトレットパーク 幕張を賑わいを見せ、イオングループやシャープなど大企業が入る高層ビルや大型集合住宅も立ち並んでいるが、現在も一部空き地があり開発が進められている状況である。
海浜幕張駅を出ると幕張海浜公園を跨いで海浜ニュータウンに入っていく。右側には街並みや景観などが西欧風に統一された幕張ベイタウンがある。花見川を渡ると住宅街の中を進み検見川浜駅に至る。駅周辺は集合住宅が立ち並ぶ一方で美浜区の行政の中心であり、美浜区役所のほか郵便局や消防署、警察署などの公共施設が多い。
検見川浜駅を出ると住宅街の中を進む。左へカーブして草野水路を渡って東を向き稲毛海岸駅に至る。駅周辺は海浜ニュータウンで最初に入居が開始された地域で現在は海浜ニュータウンの中心となっており、商業施設が多く大型集合住宅も軒を連ねている。
稲毛海岸駅を出ると右へカーブして南東を向く。右側の高層住宅群はパイロット・ハウスといい、建設省（現在の国土交通省）などが主催して行われた将来住宅コンクールに出展されたものである。カーブを抜けたところが新港信号場となり、黒砂水路を渡ると上下本線が高架から地上に下り、右手に自動車学校や商業施設などが続く。ここは千葉貨物ターミナル駅の跡地である。新港信号場の下り待避線が高架構造となっているのは、この下り待避線は元々上り本線として使用されており、下り本線から千葉貨物ターミナル駅への入場分岐線の設置計画があったため、上り本線と入場分岐線の交点を立体交差としたものである。下り待避線が高架を降りて合流し、跨線橋を潜ると再び高架を上り中央区に入って千葉みなと駅に至る。駅東側と南側は千葉市の行政の中心であり、千葉市役所のほか警察署や郵便局などの公共施設が多い。駅南西には千葉港があり工場や倉庫が立ち並ぶ地域となっているが、駅南側に千葉ポートパークや千葉ポートタワーなどがあり賑わっているほか、駅周辺の空地も開発が進められている。
千葉みなと駅を出ると左に千葉都市モノレール1号線が分かれ、右側の千葉港近くを過ぎると左へカーブして東を向く。右へカーブして南を向くと三度国道357号（東京湾岸道路）と並行し、都川を渡る。右側のJFEスチール東日本製鉄所付近で左へカーブし南東を向いて国道357号を跨いで右手に分かれ、右へカーブし再び南を向き左手に外房線が合流して高架から地上に下り蘇我駅に至る。駅周辺は元々川崎製鉄（現在のJFEスチール）の企業城下町であり現在もJFEスチール関連施設が多いが、近年は再開発も進められており、フクダ電子アリーナやハーバーシティ蘇我などの大型商業施設がある。
京葉線は蘇我駅が終点となっているが、一部の旅客列車は内房線や外房線に、貨物列車は京葉臨海鉄道臨海本線に直通する。
市川塩浜駅 - 西船橋駅間は「高谷支線」、西船橋駅 - 南船橋駅間は「二俣支線」とも呼称される。本線の市川塩浜駅 - 南船橋駅間と、西船橋駅を中心とするこの2本の支線により、デルタ線が構成されている。両支線の名称は、本線から分岐する地点がそれぞれ高谷と二俣であることから名付けられている。ただし、二俣にある二俣新町駅に二俣支線のホームは設置されていない。
高谷支線は市川塩浜駅を出るとしばらくの間本線上を進む。江戸川（放水路）と運河を渡ると本線から分かれ、左側の首都高速高谷ジャンクション付近で高架を下っていく。真間川を渡り、前方に二俣新町駅が見えると左へカーブして一層上の本線から分かれ、高架を上りながら国道357号（東京湾岸道路）と東関東自動車道を跨ぐ。カーブの途中で右に二俣支線が現れ、カーブを抜けて北を向くと一層上の二俣支線が高架を下って合流し、京葉道路と二俣川を相次いで跨いで船橋市に入ると西船橋駅に至る。総武線各駅停車と東京メトロ東西線、東葉高速鉄道東葉高速線が接続する千葉県内の主要駅の一つであり、駅周辺は大型集合住宅などが増えている。西船橋駅の京葉線ホームは他線のホームの上で直交する南北方向に建設され、大半の列車はそのまま武蔵野線に直通する。
一方、二俣支線で西船橋から向かう場合は、上記の高谷支線のルートを逆に進んだ後、分岐点で左側にカーブして進む。東関東自動車道と湾岸道路に挟まれた空間を高架で抜けると右側に二俣新町駅が見え、駅前ロータリーの前を通過するが、ホームは設置されていないためそのまま通過する。二俣新町駅の先で本線に合流し、そのまま本線上を進んで南船橋駅に至る。千葉みなと駅 - 蘇我駅間を除く区間が旅客営業規則の定める「電車特定区間」に指定されている。また全線が同規則の定める大都市近郊区間の「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。
2017年度の最混雑区間（葛西臨海公園 → 新木場間）の混雑率は173%である。
1996年度以降は190%前後で推移し、並行する東京メトロ東西線に次ぐ混雑路線であった。2008年度のダイヤ改正で毎時21本に増発し、2009年度以降は輸送人員が横ばい傾向となったため、近年は混雑率が170%台で推移している。
京葉線の駅と快速停車駅・接続路線・所在地などを一覧として以下に示す。
開通当時はみどりの窓口を省略した駅が多かった。東京開通時点では越中島駅・潮見駅・葛西臨海公園駅・市川塩浜駅 - 新習志野駅間・千葉みなと駅が該当した。そのためこれらの駅では100km超の乗車券が発売できず、「1,750円以上のきっぷは1,590円のきっぷをお求めになり着駅または車内で精算してください」と掲示されていた。その後設置されたものの、指定席券売機の導入により、みどりの窓口を廃止した駅も多い。
東京駅・八丁堀駅・越中島駅の地下区間3駅と蘇我駅をのぞき、首都圏の多くの線区で導入されていたような発車メロディは長い間導入されず、電子ベルを使用している駅が多く存在していた。しかし、2004年6月14日に舞浜駅にディズニーのメロディが、2005年3月26日には海浜幕張駅に千葉ロッテマリーンズ応援歌のメロディなどご当地ソングが導入され、2006年8月25日には利用者の増加から、新浦安駅でテイチク製の発車メロディが導入された。その後、老朽化した放送機器の更新を兼ねて2007年3月10日（千葉みなと駅）から同年3月25日（潮見駅）にかけて、ほかの電子ベル使用駅についても順次発車メロディが導入され、すべての駅で導入されている。発車メロディの一部はこの路線でしか採用していないものもある。
また、地下区間の3駅のコンコースやホームには、他駅とは異なる独自の案内サインが開業時より設置されている。ただし、近年は他駅と同様の標準タイプに変更されたものもみられる。
ホーム番線は蘇我駅を除き下り線から1番線となっている。
千葉市美浜区のイオンモール幕張新都心付近への新駅設置について、2018年4月にイオンモール、千葉県、千葉市、JR東日本の4者で合意がなされた。2024年度の開業を目指している。
イオンモール幕張新都心が開業した2013年から実現に向けた動きが起こり、2016年には設置に向けた各種調査が行われた。これを受けて2017年1月に示された計画では、地上1階部分に下り線ホームを、高架2階部分に上り線ホームを設置、南側地上の駅舎からホームへと続く階段やエスカレーター（2基）、エレベーター（1基）などは上下線の間に設置することとされ、事業費は130億円、工期は約6年とされている。
なお、調査会に名を連ねていた習志野市は上記合意から外れている。
フェスティバルウォーク蘇我付近（仮称・寒川新駅、千葉市中央区）に新駅を設置する構想が存在する。