東北本線
特急「日光」「きぬがわ」「スペーシアきぬがわ」 : 新宿駅 - 田端駅(通過) - 大宮駅 - 栗橋駅(通過) - 東武日光駅間
特急「ひたち」:品川駅 - 東京駅 - 上野駅 - 日暮里駅(通過) - いわき駅 - 岩沼駅(一部停車) - 仙台駅間
東北本線の普通・快速列車は、主に宇都宮駅・黒磯駅・新白河駅・郡山駅・福島駅・仙台駅・小牛田駅・一ノ関駅でそれぞれ運行系統が分かれており、各区間内の需要に応じた区間列車が運転されている。このうち黒磯駅と一ノ関駅は、その前後にまたがって運行される定期列車が2022年3月現在ない。
前述のように、東京近郊では多数の運転系統が東北本線を走行している。運行形態の詳細については各路線・運転系統の記事を参照。
宇都宮線(東北線) : 東京都心と小山駅・宇都宮駅方面とを結ぶ中距離列車。日暮里駅(通過) - 赤羽駅間は尾久駅経由。京浜東北線などと並行する大宮駅以南では一部の駅のみ停車する。詳細は後述。
高崎線 : 東京都心と熊谷駅・高崎駅方面とを結ぶ中距離列車。大宮駅以南では宇都宮線に乗り入れ、同一の線路を走行。
常磐線快速電車・常磐線 : 東京都心と松戸駅・取手駅・土浦駅方面とを結ぶ路線。上野駅 - 日暮里駅間は東北本線上に敷設された専用線路を走行。
京浜東北線 : 東京駅 - 大宮駅間の電車線で運行される近距離電車。東海道本線電車線および根岸線と一体化し大宮駅 - 大船駅間を結ぶ。日暮里駅 - 赤羽駅間は田端駅経由。各駅停車が基本だが、1988年より日中に東京都心部で快速運転を行っている。
山手線 : 東京都中心部を環状運転する電車。東京駅 - 田端駅間で東北本線電車線を走行する。全電車各駅停車。
埼京線 : 赤羽駅 - 武蔵浦和駅 - 大宮駅間の東北新幹線沿いに建設された東北本線の別線(通勤新線)と赤羽線・山手貨物線と一体化して大崎駅・新宿駅 - 大宮駅間を結ぶ。りんかい線・川越線・東海道本線品鶴線・東海道貨物線・相鉄新横浜線・本線(相鉄・JR直通線)との直通運転も行う。
中央線 : 東京都心と多摩地域を結ぶ路線。東京駅 - 神田駅間は東北本線上に敷設された専用線路を走行。
また、宇都宮線・高崎線および常磐線快速電車・常磐線では、上野駅を発着する従来からの系統に加えて、JR発足後に次の運転形態が新設されている。
湘南新宿ライン : 東北貨物線と山手貨物線・東海道本線品鶴線を使用して池袋駅・新宿駅・渋谷駅を経由し、高崎線と東海道線大船駅以西の相互間、東北本線(宇都宮線)大宮駅以北と横須賀線との相互間をそれぞれ直通運転する。2001年12月より運行を開始した。
上野東京ライン : 上野駅 - 東京駅間に整備された列車線経由で東北本線(宇都宮線)・高崎線と東海道線との相互直通運転、および常磐線から東海道線品川駅までの乗り入れを行う。2015年3月改正より運転されている。
直通先は正式路線名である。
●:全列車停車、▲:快速は通過、▼:平日ダイヤの快速は通過、━:全列車通過、=:経由せず
中央線と埼京線はここでは省略する。
「宇都宮線」の愛称を持つ東京駅・上野駅 - 黒磯駅間の中距離列車は直流電車で運行され、宇都宮駅を境に系統が分割されている。宇都宮駅以南を運行する列車については原則として東京駅方面(上野東京ライン)・上野駅発着と新宿方面発着(湘南新宿ライン)の2本立てで運行し、一部は古河駅・小金井駅で折り返す運転となっている。栃木県・茨城県・埼玉県から東京への通勤路線、そして宇都宮の近郊路線であり、グリーン車2両を連結した10両ないし15両編成の長編成列車を主体とに運行されている。2006年7月8日以前は、15両編成の列車は小金井駅以北への乗り入れが不可能であり小金井駅において分割・併合作業が多く行われていたが、同日以降は小金井駅 - 宇都宮駅間でも15両編成の乗り入れが可能となり小金井駅で分割・併合作業を行う列車は減少した。また、朝の下り方面と夕方以降は快速「ラビット」 も運転されている。
宇都宮駅 - 黒磯駅間は宇都宮の近郊路線であり、1時間に2 - 3本の運転である。早朝の1本の小山駅始発黒磯駅行きを除いて終日宇都宮駅発着であり、小山駅始発の列車を含めて3両または6両編成によるワンマン運転が実施され、普通列車グリーン車の営業も行われない。このほか、宇都宮駅 - 宝積寺駅間では烏山線列車も運行されている。一方で、黒磯駅以北へ直通運転する列車は、黒磯駅 - 新白河駅間が交直流電車と気動車 の運用に切り替わった2017年(平成29年)10月以降においても設定されていない。
栃木県と福島県の県境域にわたる区間である。以前は交流電車中心に運用される新白河駅以北と一体的な運用が行われていたが、2018年(平成30年)1月1日から3日に行われた黒磯駅構内直流化に先立つ2017年(平成29年)10月14日に系統が分割され、交直流電車・気動車による折り返し運用に改められている。交流電車の運用は廃止されたため、理論上は黒磯駅以南への直通運転が可能であるが、黒磯駅構内直流化後においても、新白河駅より宇都宮線区間へ直通する列車は設定されていない。新白河駅以北へ直通する列車については、夜間留置の関係から朝に白河発黒磯行きが1本運行されているのみである。
運行本数は、1 - 2時間に1本程度である。
この区間は福島県内の白河・須賀川・郡山・福島付近の短距離通勤通学輸送が主で、新白河駅・郡山駅・福島駅を始発・終着とする列車を中心に運行されている。概ね郡山駅で系統は分割されているが、朝夕の一部列車は直通運転する。
朝夕には福島以北に乗り入れる列車があるが、2013年(平成25年)3月16日のダイヤ改正で削減された。2021年(令和3年)3月13日のダイヤ改正では、下りの藤田以北への直通がなくなった。
運行本数は1時間に1本 - 2本程度である。朝晩には福島駅 - 松川駅間および郡山駅・福島駅 - 矢吹駅間の運用があるほか、夜間留置の関係上、朝に白河駅 - 新白河駅間、夜に郡山発白河行きの区間列車が各1本運行されている。このほか、安積永盛駅 - 郡山駅間には水郡線の普通列車が乗り入れる。
この区間についても日中は、一部列車がワンマンで運行されている(多客が発生する場合は、ワンマンを解除し、車掌が乗務する)。
福島県と宮城県の県境域にわたる区間である。日中は白石駅で系統が分断されているが、朝夕と深夜には藤田駅発着と仙台駅発着列車の運行がある。かつては終日にわたり仙台駅までの運行がなされ、昼前後の利用者の少ない閑散駅を通過する快速列車「仙台シティラビット」(3往復)が運行されていたが、2021年3月のダイヤ改正で普通列車に置き換わる形で廃止された。
運行本数は基本的に1時間に1本である。
この区間についても日中は、一部列車がワンマンで運行されている(多客が発生する場合は、ワンマンを解除し、車掌が乗務する)。
宮城県仙台市の都市圏輸送区間である。宮城県内の通勤通学・仙台商圏の旅客が主体となっており、岩沼駅からは常磐線、名取駅からは仙台空港アクセス線系統の列車も乗り入れている。このほか槻木駅を介して阿武隈急行線と直通する列車も設定されている。基本的に仙台駅が始発・終点となる列車が多いが、常磐線直通列車を含めてラッシュ時には仙台駅をまたいで南北に直通する列車も数本設定されている。かつては仙山線に直通する列車(2007年3月17日をもって廃止)も少数ながら運行されていた。
東北本線系統の1時間の運行本数は白石駅 - 仙台駅間が2 - 3本(昼間約20 - 30分間隔)である。また、岩沼駅 - 仙台駅間では常磐線から乗り入れる普通列車(1時間に1 - 2本)、名取駅 - 仙台駅間では仙台空港線直通の普通・快速列車(1時間に1 - 3本)も運行され、名取駅 - 仙台駅間ではこれらの直通列車を含むと1時間に日中5 - 6本、朝夕は最大10本程度の列車が運行される。
この区間も仙台圏の都市圏輸送を担っており、仙台駅 - 松島駅・小牛田駅・石越駅・一ノ関駅方面間の列車のほか、仙台駅 - 岩切駅間では朝夕に利府線(利府支線)との直通列車が、仙台駅 - 塩釜駅間では接続線を経由し仙石線・石巻線に直通する仙石東北ラインの快速・特別快速列車も運行される。
1時間に1 - 2本の運行であるが、仙台駅 - 塩釜駅間では仙石東北ライン(高城町駅経由石巻駅・女川駅発着)を含めて2-3本程度である(「仙石線#東北本線との直通運転」も参照)。
なお、仙石東北ラインの開業までは松島駅発着の区間列車が1時間に3本運行されていたが、開業後は朝1本の松島発仙台行きと夜2本の仙台発松島行きを除いて廃止されている。
宮城県北部と岩手県南部およびその県境部にわたる区間であり、運行本数は1時間に1本程度である。朝と夜に石越駅発着の仙台方面への直通列車が設定されている。一ノ関駅をまたいで直通する定期列車は設定されていない。
当区間の南側は小牛田までの運行がほとんどであり、仙台方面との直通列車は朝夕の数往復のみとなっている。2015年3月13日までは日中でも仙台方面との直通列車が運行されており、一部列車は小牛田駅で列車編成の連結・切り離しが行われていたが翌日のダイヤ改正で系統分割された。
朝晩の一部列車を除き、ワンマン運転による2両編成が大半を占める。
岩手県内の一関・水沢・北上・花巻・盛岡への通勤通学客輸送を主体とする区間である。運行本数は一ノ関駅 - 北上駅間が1時間に1本程度、北上駅 - 盛岡駅間が1時間に2本程度(30 - 40分間隔、昼間の一部は日詰駅 - 盛岡駅間)の運行である。平日朝(6時台の日詰発は毎日運転)に日詰駅 - 盛岡駅間の区間列車の運行があり、平日朝は日詰 - 盛岡を中心に1時間あたり最大6本程度運転される。なお、2019年9月21日に岩手医科大学附属病院(盛岡市内丸)が矢巾町に新築移転したため、同日より平日朝に盛岡駅→日詰駅間で上り臨時列車が当分の間運行される。
日中時間帯を中心に一部列車は2両編成のワンマン運転となっている。朝夕は4両編成も多く運行される。
他路線からの直通運転としては、花巻駅 - 盛岡駅間に釜石線直通列車が1日6往復(普通列車3往復および快速「はまゆり」3往復)乗り入れている。また朝時間帯にはいわて銀河鉄道線に直通する列車が運行されており、滝沢駅・いわて沼宮内駅発着が1往復ずつのほか、平日のみさらに花輪線鹿角花輪駅から上り1本が日詰駅まで乗り入れる。なお、2010年12月3日までは青い森鉄道線の八戸駅まで直通する列車も存在した。
2023年のダイヤ改正からは、平日はいわて銀河鉄道線の滝沢発着が3往復に増発される。また、矢幅発着列車が平日に1往復のみ新設される。
朝の通勤時間に1日下り1本のみ運転されていた。水沢駅と盛岡駅の間を54分で結ぶ。
2023年(令和5年)3月17日を持って運転を終了した。
同区間の普通列車と同じく、701系電車を使用。全車自由席・禁煙車。
1993年3月18日 - 気動車で 休日運休(平日・土曜日のみ運転)の臨時列車として水沢発盛岡行きの快速列車の運転を開始。停車駅は北上駅・花巻駅・仙北町駅のみ。
1995年ごろ - 電車に置き換え、定期列車化(引き続き休日運休)、停車駅に矢幅駅を追加。
2001年12月1日 - ダイヤ改正に伴い、アテルイ没後1200年記念事業の一環として快速列車の愛称を「アテルイ」とした。
2010年12月4日 - ダイヤ改正により、平日・土曜日のみ運転から毎日運転となる。(運転日に日曜・祝日を追加)
2020年3月14日 - ダイヤ改正に伴い、新たに金ケ崎駅・六原駅・村崎野駅が停車駅となった。
2023年3月18日 - ダイヤ改正に伴い廃止。
田端信号場駅 - 盛岡駅間では、JR貨物が第二種鉄道事業として貨物列車を運行している。
2014年3月ダイヤ改正 時点では、大宮操車場 - 盛岡貨物ターミナル駅間で1日約40往復(区間列車を含む)のコンテナ高速貨物列車が運行されており、臨時列車も設定されている。首都圏と東北各地や北海道を結ぶ貨物列車が多いが、東北本線貨物線(東北貨物線)から武蔵野線または山手貨物線、東海道本線支線(東海道貨物線)を経由して東海道本線沿線の名古屋圏や近畿圏などを発着する列車も設定されている。このほか、東京湾岸の根岸駅・川崎貨物駅・千葉貨物駅を発着する石油輸送列車が、宇都宮貨物ターミナル駅まで1日3往復、郡山駅まで1日2往復運行されている(いずれも定期列車の本数)。
東北本線内で定期貨物列車が発着する駅は、宇都宮貨物ターミナル駅・郡山貨物ターミナル駅・郡山駅・岩沼駅・仙台貨物ターミナル駅・水沢駅・盛岡貨物ターミナル駅である。また陸前山王駅からは貨物専用の仙台臨海鉄道に、小牛田駅からは石巻線の貨物列車に接続している。
なお仙台付近の長町駅 - 東仙台駅間では、旅客駅の仙台駅を経由しない貨物列車専用の支線(通称“宮城野貨物線")を経由しており、仙台貨物ターミナル駅も同貨物線にある。
東京近郊の山手線・京浜東北線・埼京線などや、高崎線・常磐線直通列車の使用車両は当該記事を、特急列車については優等列車で挙げられている各項目を参照。
黒磯駅以南の直流電化区間は直流電車、同駅以北の交流電化区間は同駅 - 白河駅間で交直流電車、新白河駅以北で交流電車が使用される。また非電化線区に直通する列車には気動車などが使われる。
E231系 - 小山車両センター・国府津車両センター所属
E233系 - 小山車両センター・国府津車両センター所属
末端区間運用車(小山駅 - 宇都宮駅 - 黒磯駅)
E131系 - 小山車両センター所属
EV-E301系 - 小山車両センター所属
烏山線との直通運転列車として宇都宮駅 - 宝積寺駅間で運用。
E531系 - 勝田車両センター所属
701系 - 仙台車両センター所属
E721系 - 仙台車両センター所属
HB-E210系 - 小牛田運輸区所属
仙石東北ラインでの運行のほか、小牛田駅 - 仙台駅間の送り込み運用が2往復ある。
仙台空港アクセス線普通・快速
E721系500番台 - 仙台車両センター所属
SAT721系 - 仙台車両センター所属(仙台空港鉄道管理受託車)
仙石東北ライン快速・特別快速
HB-E210系 - 小牛田運輸区所属
キハE130系 - 水郡線営業所所属
水郡線との直通運転列車として安積永盛駅 - 郡山駅間で運用。
8100系 - 阿武隈急行・梁川車両基地所属
AB900系 - 阿武隈急行・梁川車両基地所属
阿武隈急行線との直通運転列車として槻木駅 - 仙台駅間で運用。
701系 - 盛岡車両センター所属
キハ100系 - 一ノ関運輸区所属(一ノ関駅 - 北上駅間)
北上線用車両の一ノ関運輸区への送り込みを兼ねる。
キハ100系 - 盛岡車両センター所属(日詰駅 - 盛岡駅間)
朝に4.5往復設定されている日詰駅 - 盛岡駅間の区間列車のうち、3.5往復でキハ110系が使用され、盛岡駅7:40発の日詰行き上り列車は花輪線鹿角花輪駅からの直通列車である。
キハ110系 - 盛岡車両センター所属
釜石線との直通運転列車として花巻駅 - 盛岡駅間で運用。
IGR7000系 - IGRいわて銀河鉄道所属
いわて銀河鉄道線との直通運転列車として北上駅 - 盛岡駅間で運用。
交直流電気機関車 - 全区間を通して運用
直流電気機関車 - 黒磯駅以南の直流区間(宇都宮線区間)で運用
EH200形 - 高崎線直通列車で運用
DD200形 - 石巻線直通列車などで運用
東北本線の建設計画は、明治初期に東京以北の鉄道敷設を主張する高島嘉右衛門の意を受けた右大臣岩倉具視が、当時イギリス留学中の蜂須賀茂韶および鍋島直大に諮り、1871年(明治5年)に「東京より奥州青森に至る鉄道」と「東京より越後新潟に至る鉄道」の必要性が政府に提言されたことに始まる。翌年にはこれに賛同した徳川慶勝ら華族による鉄道建設運動が始まり、国家予算に頼らない私設鉄道建設の機運高まる1880年(明治14年)、華族のみならず士族、平民にわたる人々の賛同を得て、以下のような全国への鉄道を建設することを目的とする、日本初の私鉄「日本鉄道会社」が設立された。
東京 - 高崎間の鉄道と、この区間から分岐して奥州青森に至る鉄道
高崎より中山道を経て敦賀に至り、東西両京を連絡する鉄道
九州豊前大里 - 小倉 - 長崎間の鉄道と、この区間から分岐し肥後に至る鉄道
この第一番目の計画の背景として、明治新政府は北海道では1869年(明治2年)に開拓使を設置して開拓を進め、東北地方では1878年(明治11年)の土木7大プロジェクトなどで開発を推し進めており、それに必要な資材を輸送するために早急な鉄道建設が必要と考えていたことや、東北の物産を関東に運搬しさらに横浜港に接続する鉄道が望まれていたこと等が挙げられている。実際にはこの計画は上野駅 - 前橋駅(内藤分停車場)間と大宮駅 - 青森駅間の線路として建設、実現化された。当初、これらの路線は東京 - 高崎間が第一区線、第一区線の途上駅 - 宇都宮 - 白河間が第二区線、白河 - 仙台間が第三区線、仙台 - 盛岡間が第四区線、盛岡 - 青森間が第五区線とされ、この順番で建設が進められた。
第一区線はもともと京浜線(新橋 - 横浜間の鉄道)の間にある品川から山手を経て赤羽、川口と経る経路が計画されたが、起伏地の多いこの区間の建設には技術的に時間がかかることが想定されたため、まずは上野を起点とし赤羽に至る経路で建設することとなった。1883年(明治16年)7月28日、日本初の「民営鉄道」として上野駅 - 熊谷駅間が開業した。開業時の開設駅は上野駅(・王子駅)・浦和駅(・上尾駅・鴻巣駅・熊谷駅)で、現在は中距離列車の停車しない王子駅も含まれていた一方、大宮には駅が設置されなかった。翌1884年(明治17年)に高崎駅、前橋駅まで延長され、第一区線は全通した。高崎まで開通した同年6月25日には、明治天皇臨席のもと上野駅で開通式が行われ、この際に明治天皇は上野 - 高崎間を往復乗車した。
一方で、第二区線の敷設経路についてもいくつかの案(熊谷、大宮、岩槻分岐案)が提示されていた。当時、現栃木県域の実業家等は養蚕業および製糸業の中心地である両毛地区(現在の桐生市・足利市・佐野市付近)を経由して第二区線を建設することを求めて日本鉄道会社に出資し、また政府も養蚕・製糸業を殖産業に位置づけていたため、これを経る熊谷分岐案が最有力と見られていた。一方、もともと第一区線と第二 - 五区線は東京から個別の線路とすべきとの考えを持っていた当時の鉄道局長井上勝は、政府諮問に対し、第一区線を最短経路の赤羽 - 浦和 - 岩槻と敷き、第二区線は岩槻で分岐する岩槻分岐案を答申したアメリカ人鉄道技師クロフォードの意見、また第一区線を赤羽 - 浦和 - 大宮と敷き、第二区線は大宮で分岐する大宮分岐案を答申したイギリス人鉄道技術者ボイルの意見も含め、「足利方面には支線敷設が妥当」とする上申書を工部卿・佐々木高行に提出、宇都宮以北への最短ルートである大宮分岐案または岩槻分岐案が残り、最終的には井上勝の判断によって、平坦地を通り建設費用も格段に安く日本陸軍も支持していた大宮分岐案が採用された。この決定により、上野駅 - 前橋駅間の日本鉄道第一区線の大宮に大宮駅が開設され、この大宮駅を分岐点として第二区線が建設されることとなった。
第二区線の建設は急ピッチで進められ、まず、1885年(明治18年)7月に大宮駅 - 宇都宮駅間の営業が開始され、途中には蓮田・久喜・栗橋・古河・小山・石橋の各駅(停車場)が設置された。当時利根川の架橋が完了しておらず、この区間には渡船が運行され、栗橋駅 - 古河駅間の現在の利根川畔には中田仮停車場が設けられて利根川鉄橋の開通まで運用された。開通式は上野駅と宇都宮駅で行われ、当日は宮内卿伊藤博文、鉄道局長井上勝、東京府知事渡辺洪基が上野駅 - 宇都宮駅間を往復し、栃木県知事樺山資雄は一行を中田仮停車場にて出迎えた。また利根川鉄橋の開通時には明治天皇が上野駅 - 栗橋駅間を往復して利根川架橋を賞賛した。
以後、第二区線の残り区間および第三・第四・第五区線は引き続き段階的に那須、郡山、塩竈、一関、盛岡、青森へと延伸されていった。第三区線の北半分の区間においては、1882年(明治15年)11月30日に福島から仙台区(現・仙台市)を経て石巻湾(仙台湾)の野蒜築港に至る経路で測量が認可された。しかし、野蒜築港が1884年(明治17年)9月15日の台風で損壊して機能不全に陥ったため、1886年(明治19年)より松島湾(仙台湾)の塩釜港で建設資材の陸揚げが開始された。このため第三区線の北半分の区間は、仙台駅を過ぎて塩竈駅(後の塩釜線塩釜埠頭駅。現在の塩釜駅とは異なる)まで至る経路で1887年(明治20年)12月に開通した。盛岡駅までの第四区線は、野蒜築港の挫折を受けて野蒜を経由しない経路になったため、仙台駅 - 塩竈駅間の途中にある岩切駅から分岐して松島丘陵を越えて北上する経路で建設された。盛岡駅 - 青森駅間の第五区線も1891年(明治24年)9月に開通して上野駅 - 青森駅間全通となった(直通は1日1往復。片道約26時間半。運賃下等4円54銭)。
当線の上野駅 - 青森駅間の営業距離は新橋から東海道本線を経て山陽鉄道(現・JR山陽本線)岡山駅を過ぎた辺りまでとほぼ等しいが、山陽鉄道が倉敷まで開業したのが当線開通と同年の4月であったことを踏まえると、東京から北と西にほぼ等しい速度で鉄道が敷設されていったことが分かる。
1900年(明治33年)に大和田建樹が作詞した『鉄道唱歌』第3集奥州・磐城線編では、東北本線と常磐線の開通を以下のように祝って歌っている。
40番「勇む笛の音いそぐ人 汽車は着きけり青森に むかしは陸路廿日(はつか)道 今は鉄道一昼夜」
63番「むかしは鬼の住家とて 人のおそれし陸奥(みちのく)の はてまでゆきて時の間に かえる事こそめでたけれ」
64番「いわえ人々鉄道の ひらけし時に逢える身を 上野の山もひびくまで 鉄道唱歌の声立てて」
当時、当線は日本鉄道奥州線と言われており、現在の東北本線の名称となったのは日本鉄道が国有化された後の1909年(明治42年)のことである。
また、当線の東京近郊区間には上野駅 - 大宮駅間を中心に三等車のみの近距離区間列車が複数設定され、現在の京浜東北線(東北本線電車線)が赤羽駅以南区間で運行開始されるまで、首都圏近距離区間輸送も担っていた。この京浜東北線開業後の1929年(昭和4年)6月、日暮里駅から北東に分岐し貝塚操車場まで伸びていた回送線を赤羽駅まで延伸したうえで貝塚操車場を廃止、同所に尾久駅を設けて列車線とすることで、鶯谷駅・田端駅・王子駅を経由していた中・長距離列車と近距離電車線を相互に独立した形で運行させることが可能となり、同年6月20日より尾久駅経由の運輸が開始された。
第二次世界大戦中は戦時体制で運行本数は極限まで減らされたが、戦後はGHQの意図によって東京駅 - 上野駅間に東北本線の中・長距離列車が乗り入れ、青函連絡船・函館本線・室蘭本線等と一体化した東京 - 北海道間旅客輸送も行われた。さらに高度経済成長に伴う鉄道の高速化事業に乗り、当線も電化・複線化が進み、東京から宇都宮駅を経て栃木県の観光地(日光・那須方面)間を結ぶ中距離優等列車が当時最新型の157系「日光型」を使用して運行されたほか、当線の全線電化・複線化が完了した1968年(昭和43年)10月には「ヨンサントオ」と通称される白紙ダイヤ改正が実施され、これ以降東北本線にも485系電車や583系電車・455系電車・165系電車を用いた特急・急行列車が大増発された。
東北新幹線開業後は、長距離優等列車は新幹線経由で運行されることとなり、線路容量に余裕が生じた在来線では中距離普通列車が増発された。また、津軽海峡海底部に建設された青函トンネルの開通後は当線を経由して東京と北海道を結ぶ寝台特急列車や貨物列車が設定されるようになるという変化も起きた。1990年(平成2年)3月10日には、上野駅 - (日暮里駅) - 尾久駅 - 赤羽駅 - 黒磯駅間に「宇都宮線」の愛称が制定され、鉄道利用者がこの区間を「東北本線」や「東北線」と呼ぶことは少なくなった。
2002年(平成14年)12月1日に東北新幹線 盛岡駅 - 八戸駅間が開業した際、当線の盛岡駅 - 目時駅間はIGRいわて銀河鉄道に、目時駅 - 八戸駅間は青い森鉄道(施設保有は青森県)に経営移管され、当線の本線は東京駅 - 盛岡駅間と八戸駅 - 青森駅間の2つに分かれることとなった。その後、2010年(平成22年)12月4日に東北新幹線 八戸駅 - 新青森駅間が開業して全通し、当線の八戸駅 - 青森駅間は青い森鉄道(施設保有は青森県)に経営移管された。以降は、本線の正式な区間としては東京駅 - 盛岡駅間となり、一般的に「東北本線」の名称が用いられるのは黒磯駅 - 盛岡駅間となっている。
1883年(明治16年)7月28日:日本鉄道第一区の上野 - 熊谷間開通、上野駅・王子駅・浦和駅・上尾駅・鴻巣駅・熊谷駅開業。このうち上野 - 大宮駅(この時点では未開業)間が現在の東北本線に相当する。
同年内に王子 - 浦和間に(貨)川口駅開業。
1884年(明治17年)
9月23日:川口駅旅客営業開始。
10月6日:川口駅旅客営業廃止。
1885年(明治18年)
3月1日:赤羽駅開業。(貨)川口駅廃止。
3月16日:大宮駅開業。
7月16日:大宮 - 栗橋間および中田仮 - 宇都宮間開通。蓮田駅・久喜駅・栗橋駅・中田仮駅・古河駅・小山駅・石橋駅・宇都宮駅開業。橋脚が完成していない利根川は鉄道連絡船で連絡していた。
1886年(明治19年)
6月17日:栗橋 - 中田仮間の利根川橋梁が完成、同区間が開通し、上野 - 宇都宮間全通。中田仮駅を中田信号所に変更。
10月1日:宇都宮 - 那須(現・西那須野)間開通、矢板駅・那須駅開業。このときの宇都宮 - 矢板間は、現・東北新幹線に近い経路であった。
11月1日:宇都宮 - 矢板間に長久保駅開業。
12月1日:那須 - 黒磯間開通、黒磯駅開業。
1887年(明治20年)
7月16日:黒磯 - 郡山間開通、豊原駅・白河駅・矢吹駅・須賀川駅・郡山駅開業。
12月15日:郡山 - 塩竈(後の塩釜線塩釜港)間開通、本宮駅・二本松駅・松川駅・福島駅・桑折駅・白石駅・大河原駅・岩沼駅・仙台駅・塩竈駅開業。
1888年(明治21年)10月11日:増田駅(現・名取駅)・岩切駅開業。
1890年(明治23年)
4月16日:岩切 - 一ノ関間開通(山線経由)、(旧)松島駅・小牛田駅・瀬峰駅・石越駅・花泉駅・一ノ関駅開業。
9月8日:同月7日の大雨の影響で白石 - 大河原間で線路が破損し運転を取りやめる。
10月20日:白石 - 大河原間の線路の復旧作業が終わり、運転を再開する。
11月1日:一ノ関 - 盛岡間、貨物線秋葉原 - 上野間開通、秋葉原駅・前沢駅・水沢駅・黒沢尻駅(現・北上駅)・花巻駅・日詰駅・盛岡駅開業。
1891年(明治24年)
1月12日:越河駅・槻木駅開業。
5月1日:那須駅を西那須野駅に改称。
9月1日:古田駅・黒田原駅開業。盛岡 - 青森間が開通し、上野 - 青森間全通。好摩駅・沼宮内駅(現・いわて沼宮内駅)・中山駅(現・奥中山高原駅)・小鳥谷駅・三ノ戸駅(現・三戸駅)・尻内駅(現・八戸駅)・沼崎駅(現・上北町駅)・野辺地駅・小湊駅・浅虫駅(現・浅虫温泉駅)・青森駅開業。
12月20日:福岡駅(現・二戸駅)・下田駅開業。
1892年(明治25年)
3月1日:鹿島台駅開業。
10月20日:王子 - 浦和間に(貨)川口駅開業。上野 - 赤羽間、川口 - 大宮間複線化。
1893年(明治26年)
2月15日:石鳥谷駅・一ノ戸駅(現・一戸駅)開業。
3月25日:小金井駅開業。
5月:野辺地駅付近に日本初の防雪林を植林。
7月16日:蕨駅・野内駅・浦町駅開業。
1894年(明治27年)
1月4日:利府駅・新田駅・乙供駅・狩場沢駅開業。
4月1日:間々田駅・古間木駅(現・三沢駅)開業。
1895年(明治28年)
4月1日:長岡駅(現・伊達駅)開業。
7月6日:雀宮駅開業。
1896年(明治29年)
2月21日:長町駅開業。
2月25日:泉崎駅開業。