山手線
運行形態

| 時段 | 山手線> 內環 | 山手線> 外環 | 中央線快速> 東京站到發 |
| --- | --- | --- | --- |
| 7時台 | 21班 | 16班 | 16班 |
| 8時台 | 22班 | 21班 | 27班 |
| 9時台 | 21班 | 19班 | 23班 |
山手線是一條由首都起以放射狀延伸的鐵路網，連結主要終點站的首都內的完整路線，並實施高頻率運行。
由於行走多個路段（山手線、東北本線、東海道本線），運行形態則是環狀運行，運行方向不以上行、下行而是使用外環、內環作為旅客導覽。環狀路線的複線外側對於左側行走列車為外環（順時針：品川站 → 澀谷站 → 新宿站 → 池袋站 → 上野站 → 東京站 → 品川站），複線內側對於左側行走的列車為內環（逆時針）。
運行班次因應都心旅客需求非常龐大而十分頻繁，早晚繁忙時間約每2－3分1班，日間時段每約4分鐘1班運行。但是首班車和尾班車的時間（早上、深夜）的班次較疏落。由於時刻表內班次非常多，平日早上班次比中央線快速還少。由於新宿站等使用者較多的車站上下車時間較長，山手線的運行班次難以縮短。中央線快速在新宿站雖然同樣需要一定上下車時間，但是單方向設置了1面2線月台，先行列車與後續列車可以分別停靠不同月台上下車，山手線無法做到。
此路線沒有設定列車類別，所有列車都是各停，形成平行時刻表。1圈34.5公里所需時間在日間（b速）為59分鐘（起終點站的停車時間除外）。此路線本身雖然不設定列車類別，京濱東北線快速運行日間時段在並行路段與山手線各站停車可實施緩急分離運行。快速停車站間、尤其田端站－上野方向間，上野站－東京方向間，秋葉原站－濱松町方向間，東京站－濱松町方向間的各路段乘車，使用京濱東北線快速較快，但使用運行班次不同的京濱東北線也不一定較早到達。與同樣環狀運行的大阪環狀線不同，沒有直接由其他路線直通列車改別類別，或中途中站折返往反方向運行的列車。
列車投入使用後，基本上全日都以同一方向環狀運行。以中途站為終點的列車只限平日上午往池袋與每日晚上往品川、大崎。中途站始發的列車每日早上的田町開與平日下午的池袋開。
環狀運行的列車各站目的地導覽，以主要6站（東京站、上野站、池袋站、新宿站、澀谷站、品川站）當中最近的2站作為「往○○、△△方向」（例如有樂町站外環列車會導覽往品川、澀谷方向）。
列車車次（日语：）以時刻表上的分界站大崎站為基準。外環為奇數，內環為偶數，「大崎站開出時間（24小時制）」+「該編組當日的使用編號」，末尾為「G」。故此，山手線約1時間繞1周的列車在大崎站會改變列車車次的「大崎站開出時間」部分並繼續運行（但是往大崎列車除外）。但其他車站始發列車若在大崎站00分以前開車列車則要「始發時間（24小時制）」減1。
山手線平日外環328班，內環322班，合計1日650班運行。週末假日外環297班，內環286班，合計583班。2007年3月18日時刻表改正，外環在平日早上繁忙時間加開1班，黃昏繁忙時間削減1班，全體運行班次不變，假日不變，內環平日削減4班，週末假日削減5班。此改正以後每2分20秒1班，1小時運行25班。改正前日的17日為止每2分30秒1班，1小時運行24班。此時營運車輛由205系改為E231系，類比 ATC改為數位ATC可縮短1分鐘－1分40秒。
| 項 目 ＼ 時 段> 項 目 ＼ 時 段.項 目 ＼ 時 段.項 目 ＼ 時 段 | 平日時刻表> 內環.始發.大崎 | 平日時刻表> 內環.始發.池袋 | 平日時刻表> 內環.始發.田町 | 平日時刻表> 內環.終到.大崎 | 平日時刻表> 內環.終到.池袋 | 平日時刻表> 內環.終到.品川 | 平日時刻表> 外環.始發.大崎 | 平日時刻表> 外環.始發.池袋 | 平日時刻表> 外環.始發.田町 | 平日時刻表> 外環.終到.大崎 | 平日時刻表> 外環.終到.池袋 | 平日時刻表> 外環.終到.品川 | 週末、假日時刻表> 內環.始發.大崎 | 週末、假日時刻表> 內環.始發.池袋 | 週末、假日時刻表> 內環.始發.田町 | 週末、假日時刻表> 內環.終到.大崎 | 週末、假日時刻表> 內環.終到.池袋 | 週末、假日時刻表> 內環.終到.品川 | 週末、假日時刻表> 外環.始發.大崎 | 週末、假日時刻表> 外環.始發.池袋 | 週末、假日時刻表> 外環.始發.田町 | 週末、假日時刻表> 外環.終到.大崎 | 週末、假日時刻表> 外環.終到.池袋 | 週末、假日時刻表> 外環.終到.品川 |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| 04-05 | 7 | 2 | 0 | 0 | 0 | 0 | 4 | 1 | 2 | 0 | 0 | 0 | 6 | 2 | 0 | 0 | 0 | 0 | 3 | 1 | 2 | 0 | 0 | 0 |
| 06-07 | 8 | 5 | 2 | 0 | 0 | 0 | 17 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 3 | 2 | 0 | 0 | 0 | 0 | 5 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 |
| 08-10 | 0 | 0 | 0 | 7 | 2 | 0 | 0 | 0 | 0 | 8 | 2 | 0 | 2 | 2 | 2 | 0 | 0 | 0 | 7 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
11-14: 0
| 15-17 | 3 | 2 | 0 | 0 | 0 | 0 | 4 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 18-22 | 0 | 0 | 0 | 7 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 3 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 7 | 3 | 0 | 0 | 0 | 0 | 7 | 0 | 0 |
| 23-01 | 0 | 0 | 0 | 6 | 2 | 5 | 0 | 0 | 0 | 7 | 4 | 5 | 0 | 0 | 0 | 3 | 1 | 5 | 0 | 0 | 0 | 4 | 3 | 5 |
| 小計 | 18 | 9 | 2 | 20 | 4 | 5 | 25 | 2 | 3 | 18 | 7 | 5 | 11 | 6 | 2 | 10 | 4 | 5 | 15 | 1 | 3 | 11 | 3 | 5 |
| 計 | 29 | 29 | 29 | 29 | 29 | 29 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 19 | 19 | 19 | 19 | 19 | 19 | 19 | 19 | 19 | 19 | 19 | 19 |
作為例外的使用，後述的翻新工程日在田端站－田町站間仍與京濱東北線共用軌道時，此路段的運行班次會削減至來往池袋站與大崎站之間的列車設定5班當中1班。為此，大崎站－田町站間與池袋站－田端站間的運行班次會較長。1956年11月19日山手線與京濱東北線軌道分離，兩線皆可增加運行班次，由於車庫建設的速度追不上車輛數增長的速度，一部分列車必須在京濱東北線的蒲田電車區（日语：）與下十條電車區（現在的下十條運轉區（日语：））留置，也會有京濱東北線直通往蒲田與往東十條運行入庫班次。此列車已在1967年品川電車區（現時東京綜合車輛中心東區）完工而廢除。
每年10月假日（實為體育之日）會開行中途不停車的團體專用（日语：）臨時列車。這是大崎周邊城鎮協議會舉辦的活動「品川夢先生橋」的企劃運行，會在大崎站出發繞山手線運行1周回到大崎站。至2006年為止為內環方向，2007年以後改為外環方向行走。2016年10月運行時當時1班只使用最新銳的E235系Tau 01編組。2017年運行合計超過30次，2020年10月11日運行合計達33次。除此以外，8月最後星期六東京綜合車輛中心對外開放時，Byu（日语：）企劃會運行限定團體申請人乘搭的團體列車。此企劃與「品川夢先生橋」相同，大崎站出發通過中途中站回到大崎站的臨時列車。除此以外2005年運行的「山手線開業120周年」紀念列車也沒有中途停靠站。
大晦日至元旦的通宵運行（日语：）時，外環每10分鐘1班，內環每12分鐘1班運行。此時原宿站會開放明治神宮參拜客用臨時月台。現在正在實施臨時月台擴建常設化工程。2020年3月21日啟用新站舍，原宿站成為變相對向式2面2線月台形式。