中央本線
なお、辰野駅以遠(宮木方面)と塩尻駅以遠(広丘または洗馬方面)の相互発着となる普通乗車券・回数乗車券は選択乗車が可能であり、小野駅経由の乗車券でも川岸駅・みどり湖駅経由で乗車することが出来る(逆も可能。ただしいずれの場合も券面表示区間以外での途中下車は不可)。また、岡谷駅以遠(下諏訪方面)から辰野支線を経由し、塩尻駅以遠(広丘方面または洗馬方面)に直通する急行列車の料金および特別車両料金は辰野支線内で途中下車しない場合、みどり湖駅経由で料金計算される。また、運賃および乗車券の券面の経由表示もみどり湖駅経由となる場合がある定期列車としては前述の通り、辰野支線を経由する急行列車は存在しないが、かつては存在し、臨時列車としては、2017年と2018年に木曽あずさ号が辰野支線を経由し運行された。東京近郊区間内相互利用の場合、大都市近郊区間内相互利用の特例により、運賃はみどり湖駅経由で計算されるが、相互利用に当たらない場合であっても急行列車と同時発売された乗車券の場合はみどり湖駅経由となる場合がある。。
塩尻駅から南木曽駅までの間は、普通列車の運転本数は少なく、日中は2時間に1本程度の運転、南木曽駅 - 中津川駅間は区間列車も合わせて1時間あたり1本程度の運転である。基本的に313系2両編成によるワンマン列車で、1往復を除いて篠ノ井線松本駅まで乗り入れている。なおワンマン運転区間は中央本線の区間のみで塩尻駅 - 松本駅間は車掌が乗務する。またJR東日本長野総合車両センター所属の211系3000番台も運用に入り、こちらの場合は全区間車掌が乗務する。一部には松本駅 - 木曽福島駅・上松駅間および中津川駅 - 坂下駅・南木曽駅間の区間運転列車も設定されている(かつては南木曽・坂下駅発の名古屋駅行きや名古屋駅発坂下駅行き、神領駅発松本駅行きの直通列車も存在した(後述)。)。全列車が運転区間内の全駅に停車する。この区間の普通列車は上松駅や木曽福島駅などで上下列車の交換や特急の接続・通過待ちなどで長時間停車することがあるが、一部の列車は塩尻駅から中津川駅まで後続の特急に抜かされない。
運用される313系は1999年の投入当初はセミクロスシート仕様の3000番台だったが、2011年から転換クロスシート仕様の1300番台に置き換えられている。
中津川駅から名古屋駅までは、名古屋圏の通勤路線として快速のほか、「ホームライナー」が運転されている。
名古屋駅には昼間1時間あたり快速3本・普通5本が発着するが、高蔵寺駅・多治見駅・瑞浪駅で折り返す列車が多く、名古屋駅 - 中津川駅間の直通は昼間時間帯で快速列車が2本(多治見駅 - 中津川駅間で各駅停車)となる。2022年の改正によって中津川駅にて系統分離が図られたため、上下線ともに中津川駅を越えて運行する列車は存在しなくなった。また、8両編成に統一された。
この区間では座席指定制の「セントラルライナー」も毎時1本運転されていたが、2013年3月16日のダイヤ改正で廃止された。
この区間を走る快速・普通列車は、2023年度までに全て315系に統一される予定となっている。
2005年の愛知万博の開催時には、名古屋駅から高蔵寺駅経由で愛知環状鉄道線万博八草駅(現在の八草駅)まで直通する「エキスポシャトル」が運行された。
貨物列車の運行系統は、関東地方から南松本方面と、稲沢駅から南松本方面の2つに分かれている。定期貨物列車は、東線国立駅 - 塩尻駅間、西線塩尻駅 - 名古屋駅間である。2009年3月改正までは、辰野支線塩尻駅 - 辰野駅間でも貨物列車が運行されていた。
コンテナ輸送も行われており、寒冷地の山梨県・長野県へは石油(灯油・重油・ガソリンなど)の輸送が盛んである。石油は、京葉地区や京浜地区、中京地区にある製油所から内陸の油槽所へ送られている。輸送の高速化のために、タキ1000形貨車で編成された高速貨物列車も設定されている。なお、中京地区からの石油輸送が行われている背景には、タンクローリーが中央自動車道の恵那山トンネルを通れない(延長5000m超のため、危険物積載車両通行禁止)という事情もある。
また、春日井にある製紙工場の製品を輸送する、コンテナ車を連結する専用貨物列車も稲沢駅 - 春日井駅間に設定されている。かつてはワム80000形有蓋車の運用も設定されていたが、2012年3月の有蓋車全廃に伴って廃止された。
中央線の定期貨物列車が発着する駅は、八王子駅・竜王駅・多治見駅・春日井駅である。
団体専用列車用車両(ジョイフルトレイン)は除く。「キハ」とあるのは気動車、客車などの車種が記されていないものは全て電車である。
中央東線は後述する制約があるためと高尾駅以東の混雑が激しいため、JR東日本では山手線や常磐線とともに新形式が最初に導入される路線の一つになっている。
中央・総武線各駅停車
武蔵野線からの直通(むさしの号運用)
209系500番台:京葉車両センター所属
E231系0番台・900番台:京葉車両センター所属
211系:長野総合車両センター所属(立川駅以西)
E127系:松本車両センター所属(小淵沢駅以西)
E233系:豊田車両センター所属(大月駅以東、ただし諏訪湖祭湖上花火大会・全国新作花火競技大会各当日のみ塩尻駅まで運用)
213系:JR東海大垣車両区所属(主に飯田線直通列車)
313系:JR東海大垣車両区所属(主に飯田線直通列車)
特急あずさ・かいじ、はちおうじ、おうめ
E353系:松本車両センター所属
E257系5000番台(臨時あずさ・かいじ):大宮総合車両センター所属
E353系:松本車両センター所属
E257系500番台(91号・92号、2021年度まで):幕張車両センター所属
E257系5500番台(91号・92号、2021年度から):大宮総合車両センター所属
特急成田エクスプレス(一部の列車が八王子駅まで運転するほか、過去には高尾駅〈2021年3月13日まで〉や、臨時として大月駅や、富士急行線河口湖駅まで運転)
E259系:鎌倉車両センター所属
253系1000番台(むさしのかいじ):大宮総合車両センター所属
E257系500番台(ちばかいじ):幕張車両センター所属
101系以後の定期運用があった系列は以下のとおり。甲府電化以降の旧形車両では72系・70系・80系電車や、EF64形やさらにはEF13形、ED16形などの電気機関車にけん引された客車列車があった。
中央・総武線各駅停車
武蔵野線からの直通(2010年以降のむさしの号運用)
205系0番台・5000番台:京葉車両センター所属
119系:JR東海大垣車両区所属
123系:松本車両センター所属
115系:豊田車両センター、長野総合車両センター所属
急行列車(各列車の詳細はあずさを参照)
165系(169系も混用):アルプス・上高地・白馬・たてしな・かいじ・かわぐち・みのぶ・天竜・赤石・こまがね・かもしか・伊那
80系:伊那・天竜
キハ58系:アルプス・上高地・白馬・甲斐駒・八ヶ岳・のべやま・すわ・天竜・赤石・こまがね
富士急行キハ58系:かわぐち
特急「あずさ」「かいじ」、「中央ライナー」「青梅ライナー」
183・189系:2002年12月に中央本線の定期特急運用から撤退。
E257系:2019年3月に中央本線の定期特急運用から撤退。
特急「あずさ」
181系:1975年12月に中央本線の定期特急運用から撤退。
特急「スーパーあずさ」
E351系:2018年3月に中央本線の定期特急運用から撤退。
特急「成田エクスプレス」
253系:2010年6月末に成田エクスプレスから撤退。
特急「はまかいじ」
185系:大宮総合車両センター所属
快速「むさしの」「ホリデー快速むさしの」
165系・169系:三鷹電車区所属
115系:豊田車両センター所属
ホリデー快速「ビューやまなし」
215系:国府津車両センター所属 2020年11月末に運行終了。
313系:神領車両区所属
211系:JR東日本長野総合車両センター所属
名古屋地区普通列車・快速列車
211系:神領車両区所属
315系:神領車両区所属
特急しなの、ホームライナー瑞浪
383系:神領車両区所属
373系:静岡車両区所属(臨時急行「中山道トレイン」)
名古屋地区普通列車・快速列車
475系:南福岡電車区所属。1969年10月から1972年3月15日国鉄ダイヤ改正の前日まで急行「玄海」の間合い運用で使用されていた。
急行列車(各列車の詳細はしなの・ちくまを参照)
12系客車:ちくま・きそ
165系(中間車に153系を含む):ちくま・くろよん・きそ・つがいけ・赤倉
381系:ちくま・くろよん
383系:ちくま
371系:静岡車両区所属(臨時急行「中山道トレイン371」)
特急「しなの」、「ホームライナー中津川」「ホームライナー多治見」「ホームライナー瑞浪」
381系:神領車両区所属
特急「しなの」
「ホームライナー太多」
キハ85系:名古屋車両区所属
東線の高尾駅から西線の中津川駅までにかけては勾配のきつい山岳路線となるため、牽引定数や抑速ブレーキの関係上、乗り入れ可能な機関車が次のように限定されている。
2012年3月改正で東線から撤退。西線では重連総括運転が基本となっている。
ただし、東線の国立駅 - 八王子駅間と西線の名古屋駅 - 多治見駅間は山岳区間に入る手前の平坦線区のため、南武線や武蔵野線、および東海道本線から乗り入れる次の平坦線区向け機関車も入線することができる。
EF65形(国立駅 - 八王子駅間)
EF210形(国立駅 - 八王子駅間)
ED16形(八王子駅 - 甲府駅間)
ED61形(八王子駅 - 甲府駅間)
EF13形(新宿駅 - 塩尻駅間)
EF64形基本番台(立川駅 - 名古屋駅間)
EF510形(多治見駅 - 名古屋駅間)
9600形(甲府駅-名古屋駅間)
D50形(甲府駅-名古屋駅間)
D51形(甲府駅-名古屋駅間)
DD51形(塩尻-名古屋駅間)
高尾駅 - 南木曽駅間には、非電化時代に断面が小さく作られたトンネルを路盤の掘り下げや改修をせずに特殊な架線(π架線)を使用して電化した区間が多数存在するため、電車においては高尾駅以東から直通する車両を含め、パンタグラフの取り付け部分または車両全体が低屋根化された車両や、パンタグラフを折りたたみ高さの小さい特殊なもの(PS23、PS24、シングルアーム)に取り換えるなどの対策がされた車両しか入線できない。そのため、車両製造会社の工場において落成した新車・改造車や私鉄などの譲渡車を回送する甲種輸送のルートからも中央本線は基本的に外されており、運転されるものは長野・山梨地区の事業者向けに限られている。ただし、構造上もともと一般型より車高が低い直流電気機関車や特急形車両(交直流電車や屋根上にヘッドライトを持つ車両などの例外を除く)はその限りではない。
該当区間を通過する車両は、東線ではE233系・183・189系(2003年以降各種臨時列車のみ)・E353系(2017年以降のあずさ・かいじ)・E257系(2003年 - 2019年のあずさ・かいじ。500番台も臨時列車で充当)の各電車のほか、臨時列車で185系(はまかいじ)・215系(ビューやまなし)・253系(むさしのかいじ)・E259系(成田エクスプレス)・E655系、クルーズトレインとしてE001形(TRAIN SUITE 四季島)がある。このうち、交直流電車のE655系とE001形は低屋根化することで入線が可能となっている。JR東日本所属の一般直流電車については、E231系以降、高尾駅以西に入る可能性のほぼない山手線や京浜東北線用などの車両を含め、狭小トンネル対策の設計がなされている。
名古屋方面からは383系および211系低屋根構造車(5600番台など)、311系・313系の各電車などが乗り入れている。JR東海所属の車両は小限界トンネル寸法に準拠したシングルアーム式パンタグラフの開発によって1995年に登場した373系より通常規格の設計が可能となり、中央線以上に限界制約がある身延線用の車両を含めて従来行われていたパンタグラフ取付部の低屋根化が不要となった。電気機関車 (EH200・EF64) は通過可能である。なお、通過できる車両には車体に表記される車号の前に◆マークが付けられている。
1889年(明治22年)
4月11日:甲武鉄道 新宿駅 - 立川駅間(16M74C≒27.24km)が開業。中野駅・境駅(現在の武蔵境駅)・国分寺駅・立川駅が開業。
8月11日:立川駅 - 八王子駅間(6M3C≒9.72km)が延伸開業。八王子駅が開業。
1890年(明治23年)1月6日:日野駅が開業。
1891年(明治24年):立川駅 - 日野駅間に多摩川信号所が開設。
12月21日:荻窪駅が開業。
1894年(明治27年)
9月23日:陸軍省の軍用線として新宿駅 - 青山軍用停車場間が開業し、管理を甲武鉄道が受託。青山軍用停車場が開業。
10月9日:牛込駅 - 新宿駅間(3M40C≒5.63km)が延伸開業。牛込駅・四ツ谷駅・信濃町駅の各駅が開業。
川越鉄道(現在の西武国分寺線・新宿線の一部)と直通運転を開始
1895年(明治28年)
3月6日:市ケ谷駅が開業。
4月3日:飯田町駅 - 牛込駅間(40C≒0.80km)が延伸開業。飯田町駅が開業。
5月5日:大久保駅が開業。
12月30日:飯田町駅 - 新宿駅間が複線化。
1896年(明治29年)9月25日:軍用線の管理受託が終了。
1897年(明治30年)2月2日:新宿駅 - 青山仮停車場間が開業。青山仮停車場(初代)が開業。英照皇太后大葬の御柩列車の始発駅として1日限りの営業で翌2月3日廃止。
1899年(明治32年)12月30日:吉祥寺駅が開業。
1901年(明治34年)2月22日:豊田駅が開業。
1902年(明治35年)11月12日:営業距離の表示をマイル・チェーン表記からマイル表記のみに簡略化し、一部営業マイル修正(26M77C→27.0M)。
1904年(明治37年)
8月21日:千駄ケ谷駅が開業。飯田町駅 - 中野駅間が電化(直流600V)。
12月31日:御茶ノ水駅 - 飯田町駅間(0.8M≒1.29km)の電車線が延伸開業。御茶ノ水駅が開業。
1906年(明治39年)
4月:新宿駅 - 大久保駅間が複線化。
6月14日:柏木駅(現在の東中野駅)が開業。
9月:大久保駅 - 中野駅間が複線化。
9月23日:代々木駅が開業。
9月24日:水道橋駅が開業。
1901年(明治34年)8月1日:官設鉄道が八王子駅 - 上野原駅間(14M0C≒22.53km)が開業。浅川駅(現在の高尾駅)・与瀬駅(現在の相模湖駅)・上野原駅が開業。
1902年(明治35年)
6月1日:上野原駅 - 鳥沢駅間(7M0C≒11.27km)が延伸開業。鳥沢駅が開業。
10月1日:鳥沢駅 - 大月駅間(4M14C≒6.72km)が延伸開業。猿橋駅・大月駅が開業。
11月12日:営業距離の表示をマイル・チェーン表記からマイル表記のみに簡略化(25M14C→25.2M)。
1903年(明治36年)2月1日:大月駅 - 初鹿野駅間(11.3M≒18.19km)が延伸開業。笹子駅・初鹿野駅(現在の甲斐大和駅)が開業。
6月11日:初鹿野駅 - 甲府駅間(16.8M≒27.04km)が延伸開業。塩山駅・日下部駅(現在の山梨市駅)・石和駅(現在の石和温泉駅)・甲府駅が開業。
12月15日:甲府駅 - 韮崎駅間(8.1M≒13.04km)が延伸開業。竜王駅・韮崎駅が開業。
1904年(明治37年)
12月21日:韮崎駅 - 富士見駅間(21.5M≒34.60km)が延伸開業。日野春駅・小淵沢駅・富士見駅が開業。
1905年(明治38年)11月25日:富士見駅 - 岡谷駅間(17.1M≒27.52km)が延伸開業。青柳駅・茅野駅・上諏訪駅・下諏訪駅・岡谷駅が開業。
1906年(明治39年)6月11日:岡谷駅 - 塩尻駅間(16.9M≒27.20km)が延伸開業。辰野駅・小野駅が開業。既開業の篠ノ井駅 - 塩尻駅間鉄道を編入し、八王子駅 - 篠ノ井駅間鉄道 (159.0M) となる。
1906年(明治39年)10月1日:甲武鉄道御茶ノ水駅 - 八王子駅間が鉄道国有法に基づき買収・国有化され、八王子駅 - 篠ノ井駅間鉄道に編入されて、御茶ノ水駅 - 篠ノ井駅間鉄道となる。国有化に伴い川越鉄道との直通運転を中止。
1907年(明治40年)
11月1日:下諏訪駅 - 岡谷駅間が改マイル(-0.1 M≒0.16 km)。
12月26日:大月駅 - 笹子駅間に広河原仮信号所が開設。
1908年(明治41年)
4月18日:御茶ノ水駅 - 水道橋駅間が改マイル (-0.1 M)。
4月19日:昌平橋駅 - 御茶ノ水駅間(0.3 M≒0.48 km)の電車線が延伸開業。昌平橋駅が開業。広河原仮信号場が廃止。
7月9日:大月駅 - 笹子駅間に初狩信号所が開設。
12月17日:吉祥寺駅 - 国分寺駅間が複線化。
1909年(明治42年)
10月12日:国有鉄道線路名称制定により、昌平橋駅 - 塩尻駅 - 篠ノ井駅間が中央東線となる。
12月1日:塩尻駅 - 奈良井駅間の延伸開業に伴い、塩尻駅 - 篠ノ井駅間が支線となる。
1910年(明治43年)
2月10日:初狩信号所が駅に変更され、初狩駅が開業。
3月16日:中野駅 - 吉祥寺駅間が複線化。
12月15日:四方津駅が開業。
1911年(明治44年)5月1日:宮ノ越駅 - 木曽福島駅間の延伸開業に伴い、塩尻駅 - 篠ノ井駅間を篠ノ井線として分離、中央西線を編入して昌平橋駅 - 塩尻駅 - 名古屋駅間が中央本線となる。
1912年(明治45年)4月1日:万世橋駅 - 昌平橋駅間(0.2 M≒0.32 km)の電車線が延伸開業。万世橋駅が開業。昌平橋駅が廃止。
1912年(大正元年)9月13日:千駄ケ谷駅 - 青山仮停車場間が開業。青山仮停車場(2代目)が開業。青山葬場殿で明治天皇の大喪が行われた。2日間の営業で、9月15日廃止。
1913年(大正2年)
4月1日:初鹿野駅 - 塩山駅間に大日影信号所が開設。
4月8日:大日影信号所が駅に変更され、勝沼駅(現在の勝沼ぶどう郷駅)が開業。
8月1日:穴山駅が開業。
1916年(大正5年)3月3日:立川駅 - 多摩川原駅間の貨物支線(3.7 km。立川駅 - 多摩川信号場間は本線との重複区間)が開業。多摩川信号場・多摩川原駅が開業。
1917年(大正6年)
1月1日:柏木駅が東中野駅に改称。
4月5日:石和駅 - 甲府駅間に甲斐善光寺仮停車場が開業(現在の善光寺駅とは異なる)。
6月4日:甲斐善光寺仮停車場が廃止。
1918年(大正7年)12月11日:長坂駅が開業。
1919年(大正8年)
1月25日:中野駅 - 吉祥寺駅間が電化。
3月1日:東京駅 - 万世橋駅間(1.2 M≒1.93 km)が延伸開業。神田駅が開業。山手線と直通して中野駅 - 新宿駅 - 東京駅 - 品川駅 - 新宿駅 - 池袋駅 - 田端駅 - 上野駅間で「の」の字運転が開始。
7月1日:境駅が武蔵境駅に改称。
1920年(大正9年)5月26日:貨物支線(下河原線)国分寺駅 - 下河原駅間(4.2 M≒6.76 km)が開業。下河原駅が開業。
1921年(大正10年)12月1日:下河原線 国分寺駅 - 下河原駅間が廃止され、国分寺駅の貨物側線扱いに変更。下河原駅が廃止。
1922年(大正11年)
4月1日:信号所が信号場に変更。
7月15日:高円寺駅・阿佐ケ谷駅・西荻窪駅が開業
11月20日:吉祥寺駅 - 国分寺駅間が電化。
1923年(大正12年)10月28日:川岸駅が開業。
1924年(大正13年)
4月4日:武蔵小金井仮乗降場が開業。
7月21日:新宿駅の新しい電車線ホームが完成、青梅街道口と甲州街道口に分かれていた電車線ホームが統一される
1925年(大正14年)
4月2日:代々木駅 - 新宿駅間の電車線と汽車線が完全分離され、複々線となる。
11月1日:山手線との直通運転(「の」の字運転)を終了。
1926年(大正15年)
1月15日:武蔵小金井仮乗降場が駅に変更され、武蔵小金井駅が開業。
2月11日:酒折駅が開業。
3月1日:国分寺駅 - 立川駅間に谷保信号場が開設。
4月1日:谷保信号場を駅に変更して国立駅が開業。
1927年(昭和2年)
東京駅 - 国分寺駅間の架線電圧を直流600 Vから直流1,200 Vに昇圧
2月7日:信濃町駅 - 代々木駅間で新設工事中の汽車線を利用して代々木駅 - 新宿御苑駅間が開業。新宿御苑仮停車場・東浅川仮停車場が開業。新宿御苑仮停車場は大正天皇大喪列車のホームとして使用され、2月9日廃止。
3月1日:汽車線の増設により信濃町駅 - 代々木駅間が複々線化。
1928年(昭和3年)
5月11日:電車線の増設により新宿駅 - 中野駅間が複々線化。
10月15日:国分寺駅 - 国立駅間が複線化。
11月1日:信濃境駅が開業。
11月15日:飯田橋駅が開業。牛込駅が廃止。飯田町駅の電車線ホームは通過扱いを経て廃止。
1929年(昭和4年):東京駅 - 国分寺駅間の架線電圧を直流1,200 Vから直流1,500 Vに昇圧。
1月26日:吉祥寺駅 - 武蔵境駅間に三鷹仮信号場が開設。
3月1日:国立駅 - 立川駅間が複線化。
3月10日:国分寺駅 - 国立駅間が電化。
3月16日:汽車線の増設により飯田町駅 - 信濃町駅間が複々線化。なお、四ツ谷駅西方の御所トンネルは電車線下り専用として単線化、電車線上りと汽車線の3線は新御所トンネルを設けた。
9月1日:三鷹仮信号場が三鷹信号場に変更。
6月16日:国立駅 - 立川駅間が電化。
1930年(昭和5年)
4月1日:営業距離の表示をマイル表記からキロメートル表記に変更(東京駅 - 名古屋駅間 255.0 M→412.9 km)。貨物支線 立川駅 - 多摩川信号場 - 多摩川原駅間 (3.7 km) が廃止され、同日再開業。新宿駅 - 飯田町駅間 (6.4 km) の複々線のうち複線を別線扱いに変更。本線 飯田町駅 - 四ツ谷駅間の貨物営業が廃止。
6月25日:三鷹信号場が駅に変更され、三鷹駅が開業。
12月20日:立川駅 - 浅川駅間が電化。
1931年(昭和6年)4月1日:浅川駅 - 甲府駅間が電化。電気機関車で運転開始。
1933年(昭和8年)
7月15日:汽車線の新宿駅 - 飯田町駅間の旅客営業が廃止。
9月15日:御茶ノ水駅 - 飯田町駅間が複々線化。
10月4日:飯田町駅 - 新宿駅間複線の別線扱いが取りやめ (-6.4 km)。
1934年(昭和9年)
4月2日:国分寺駅 - 東京競馬場前駅間 (5.6 km) の支線が開業・電化。東京競馬場前駅が開業。
11月6日:国分寺駅 - 東京競馬場前駅間に富士見仮信号場が開設。
1935年(昭和10年)12月1日 - ダイヤ改正に伴い、多客時に運転されていた新宿駅 - 甲府駅間の準急列車の運転区間を松本駅まで延長。
1937年(昭和12年)6月1日:立川駅 - 豊田駅間が複線化。
8月30日:武蔵境駅 - 武蔵小金井駅間に境仮信号場が開設。
12月1日:境仮信号場が廃止。
1939年(昭和14年)
3月31日:豊田駅 - 浅川駅間が複線化。
4月1日:西八王子駅が開業。
7月1日:小野駅 - 塩尻駅間に東塩尻信号場が開設。
1943年(昭和18年)
7月15日:藤野駅が開業。
11月1日:万世橋駅が休止(実質上廃止)。
1944年(昭和19年)10月1日:支線 国分寺駅 - 東京競馬場前駅間が休止。
1945年(昭和20年)
6月10日:韮崎駅 - 穴山駅間に新府信号場が開設。
8月5日:浅川駅(現在の高尾駅) - 与瀬駅(現在の相模湖駅)において、太平洋戦争下、米軍機による湯の花トンネル列車銃撃事件発生。少なくとも49人以上が死亡。
1946年(昭和21年)6月1日:貨物支線 立川駅 - 多摩川信号場 - 多摩川原駅間 (3.7 km) が休止(実質上廃止)。多摩川原駅が休止。多摩川信号場が廃止。
1947年(昭和22年)4月24日:支線 国分寺駅 - 東京競馬場前駅間の運転が再開。
1949年(昭和24年)
1月21日:富士見仮信号場が仮乗降場に変更され、富士見仮乗降場が開業。
4月1日:梁川駅が開業。
1950年(昭和25年)
6月10日:青柳駅-茅野駅間で土砂流出発生。その後、現場を差し掛かった新宿駅発上諏訪駅行きの列車が土砂に乗り上げて脱線。死者1人、負傷者4人。
1951年(昭和26年)
4月14日:支線 三鷹駅 - 武蔵野競技場前駅間 (3.2km) が開業。武蔵野競技場前駅が開業。
12月25日:塩崎駅が開業。
1952年(昭和27年)
7月1日:貨物支線国分寺駅 - 北府中信号場 - 下河原駅間 (7.1 km) が開業(国分寺駅 - 北府中信号場間は東京競馬場前駅への支線との重複区間)。富士見仮乗降場が廃止され、北府中信号場に変更。
7月15日:浅川駅 - 与瀬駅間に小仏信号場が開設。
1954年(昭和29年)12月1日:別田駅(現在の春日居町駅)が開業。
1955年(昭和30年)4月1日:信濃川島駅が開業。
1956年(昭和31年)
4月10日:与瀬駅が相模湖駅に改称。
9月1日:北府中信号場が駅に変更され、北府中駅が開業。貨物支線 国分寺駅 - 下河原駅間の起点が北府中駅に変更(-3.3km、国分寺駅 - 東京競馬場前駅間の支線との重複解消)、支線 国分寺駅 - 北府中駅間の貨物営業が開始。
1957年(昭和32年)2月5日:東山梨駅が開業。
1959年(昭和34年)11月1日:支線三鷹駅 - 武蔵野競技場前駅間 (3.2 km) が廃止。武蔵野競技場前駅が廃止。
1960年(昭和35年)9月10日:東浅川仮停車場が廃止。
1961年(昭和36年)3月20日:浅川駅が高尾駅に改称。
1962年(昭和37年)
1月15日:日下部駅が山梨市駅に改称。
4月14日:高尾駅 - 小仏信号場間が複線化。
5月21日:上諏訪駅 - 辰野駅間が電化。
12月22日:滝ノ前信号場 - 小淵沢駅間が複線化。長坂駅 - 小淵沢駅間に滝ノ前信号場が開設。
1963年(昭和38年)9月30日:猿橋駅 - 大月駅間が複線化。
1964年(昭和39年)
8月23日:甲府駅 - 上諏訪駅間が電化。
9月10日:東小金井駅が開業。
9月22日:中野駅 - 荻窪駅間が高架化。
9月29日:小仏信号場 - 相模湖駅間が複線化。小仏信号場が廃止。
1965年(昭和40年)
5月20日:辰野駅 - 塩尻駅間が電化。
9月29日:塩山駅 - 山梨市駅間が複線化。
1966年(昭和41年)
3月25日:日野春駅 - 滝ノ前信号場間が複線化。滝ノ前信号場が廃止。
4月28日:中野駅 - 荻窪駅間が高架・複々線化。
9月26日:川岸駅 - 辰野駅間に平出信号場が開設。
11月22日:四方津駅 - 梁川駅間が複線化。
11月25日:別田駅 - 石和駅間が複線化。
11月28日:青柳駅 - 茅野駅間に木船信号場が開設。
11月30日:大月駅 - 笹子駅間が複線化。
12月5日:青柳駅 - 木船信号場間が複線化。
12月12日:笹子駅 - 初鹿野駅間が複線化。181系電車を使用して新宿駅 - 松本駅間で特急「あずさ」の運転を開始。
1967年(昭和42年)9月22日:木船信号場 - 茅野駅間が複線化。木船信号場が廃止。
1968年(昭和43年)
1月30日:山梨市駅 - 別田駅間が複線化。
8月27日:相模湖駅 - 上野原駅間が複線化。
8月30日:初鹿野駅 - 塩山駅間が複線化。
9月20日:梁川駅 - 猿橋駅間が複線化。
9月24日:上野原駅 - 四方津駅間が複線化。
9月28日:甲府駅 - 竜王駅間が複線化。
1969年(昭和44年)
1月28日:石和駅 - 酒折駅間が複線化。
4月6日:荻窪駅 - 三鷹駅間が高架・複々線化。
9月26日:富士見駅 - 青柳駅間が複線化。
1970年(昭和45年)
9月2日:茅野駅 - 普門寺信号場間が複線化。
9月16日:塩崎駅 - 韮崎駅間が複線化。
9月22日:韮崎駅 - 新府信号場間が複線化。
9月29日:酒折駅 - 甲府駅間が複線化。
12月1日:竜王駅 - 小淵沢駅間を長野鉄道管理局から東京西鉄道管理局に移管。
1971年(昭和46年)