常磐線
東北本線の寝台特急「北斗星」「カシオペア」との共通運用で、JR東日本田端運転所所属の車両が田端信号場駅 - 泉駅間で運用されていた。2013年3月16日のダイヤ改正で貨物運用から撤退した。
常磐緩行線は東京メトロ千代田線と相互直通運転をしているが、運賃計算の境界駅は町屋駅方面が北千住駅、北綾瀬駅方面が綾瀬駅となっている。ただし、JRでは、常磐線の北千住 - 綾瀬間相互発着となる乗車券は発売しない。
以下の区間には通過連絡運輸の設定がある。いずれも発券範囲に限りがある。普通連絡乗車券の場合、前者は駅自動券売機でのみの取り扱い、後者はみどりの窓口など有人窓口でのみの取り扱いとなる。
常磐線取手 - 亀有→千代田線北千住 - 西日暮里→山手線内・大宮・三鷹・関内方面
「常磐緩行線#運賃計算の特例」を参照。
常磐線(水郡線)→鹿島臨海鉄道大洗鹿島線水戸 - 鹿島サッカースタジアム→鹿島線方面
常磐線の(戸籍上の)起点である日暮里駅には宇都宮線・高崎線列車用のホームが存在しないこと、常磐線用のホームも手狭であること、東北・山形・秋田・上越・北陸新幹線との乗り換えの便を図ることなどの理由により、折り返して乗車できる特例が存在する(ただし、折り返す区間内で途中下車はできない)。
定期券で乗車する場合、三河島 - 日暮里 - 西日暮里または三河島 - 日暮里 - 尾久の区間を含む定期券で、日暮里 - 上野の在来線に乗車できる(ただし、グリーン定期券にはこの特例が適用されない)。
定期券以外で乗車する場合、三河島以遠 - 日暮里 - 西日暮里以遠(※新幹線や宇都宮線などで赤羽以遠へ乗車する場合も、経路特定区間の特例により西日暮里経由とみなされるので適用される)の乗車券で、日暮里 - 東京に乗車できる。また、三河島以遠 - 日暮里 - 尾久の乗車券で、日暮里 - 上野に乗車できる。
1997年、茨城県南常磐線輸送力増強期成同盟会が上野 - 土浦間に東京、土浦のそれぞれ一部に都市を組み合わせた「京浦都市線」(きょうほとしせん)という愛称を付ける提案をした。この愛称は同盟会が公募を行い決定した。しかし、常磐線沿線の千葉県東葛地域(松戸市、柏市、我孫子市など)の各自治体から猛反発を受け、JR東日本も消極的姿勢をとったため、この愛称は使用されていない。この語の使用を支持しているのは、土浦市や牛久市など同盟会加盟自治体である。各々の自治体の住民には全く浸透しておらず、常磐線の名称に対する反発もほとんどない。
特別企画乗車券(トクトクきっぷ)の「東京自由乗車券」に代わって2006年3月18日に発売を開始した「都区内・りんかいフリーきっぷ」では、常磐線エリアのみが発売対象エリアから外れていた。
これに対し、牛久市議会が問題を提起し、9月4日には「都区内・りんかいフリーきっぷ導入に関する要望書」を牛久市議会にて全会一致で議決するなど、常磐線沿線自治体を巻き込んだ要望活動がなされた。その結果、翌2007年1月15日より「都区内・りんかいフリーきっぷ」を常磐線藤代駅 - 勝田駅間に限定して発売することになった。なお、「都区内・りんかいフリーきっぷ」は、2013年3月31日利用開始分を以って発売を終了した。
2005年8月24日に開業した首都圏新都市鉄道つくばエクスプレスは、元々常磐線の混雑緩和を主要な目的に「常磐新線」として計画・建設された。しかし、バブル景気を経た時期より変容し、単純に輸送力の転移だけではなく、同沿線内の住宅開発などを行うなど総合的な計画になった。また、JR東日本が採算上「常磐新線」を断念したこともあり、JR東日本側にとっては、輸送力の転移による協調関係ではなく、競合関係へと変化した(ここまでの詳細については首都圏新都市鉄道つくばエクスプレス#歴史も参照)。
このため、2005年7月9日に常磐線単独でのダイヤ改正が行われ、つくばエクスプレスと競合する常磐線上野駅 - 土浦駅間においては、新型車両E531系が投入され、この車両を使用して上野駅 - 土浦駅に限定し130km/h運転を行う特別快速が下り6本・上り5本設定された。都心方面のJR利用促進目的もあり、2006年3月18日のダイヤ改正より北松戸駅 - 南柏駅間と上野方面・土浦方面などの接続が改善され、運転本数も上りが1本増発され6往復となっている。一方で北千住駅はこの時点では通過していた(2015年3月のダイヤ改正で上野東京ライン直通の際に停車開始)。なお、JRでは2007年3月18日のダイヤ改正で、土浦駅以南の中距離列車が全てE531系へ置き換えられ、取手駅以南のE231系と共にスピードアップされた。また、上野 - 高萩間ではグリーン車の営業も開始した。
反面、実際の利用状況を踏まえて供給調整した面もある。ラッシュ時に運行されていた通勤快速は全廃されて特急列車や普通列車に置き換わったほか、元々輸送過剰気味であった昼間の快速電車が一部減便された。また、特急「フレッシュひたち」は千葉県内で地元からの利用が少ない我孫子駅・松戸駅を通過とし、利用の多い柏駅停車に統一された(朝8時台までの上り列車は、柏駅を含め千葉県内の各駅は全て通過。スーパーひたち7号は松戸駅停車が継続されたが、ひたち3号に改称された2015年3月14日改正で柏駅停車に変更)。
2015年3月14日から常磐線の品川駅乗り入れ(上野東京ラインの節も参照)が始まった。
一方で、つくばエクスプレス開業の当初の目的であった常磐線の混雑緩和は、2005年度の常磐線ラッシュ時混雑率が、快速線(快速電車のみ)は松戸 - 北千住間で約170%、緩行線は亀有 - 綾瀬間で約180%まで減少したが、快速線では快速電車の減便などの要因で、2006年度の混雑率は再び上昇に転じている(その後再び減少している)。
東北新幹線の建設に伴い分断されていた上野駅 - 東京駅間の東北本線の列車線約3.8km(営業キロ3.6km)が2015年3月14日に「上野東京ライン」として復活し、常磐線が宇都宮線・高崎線とともに上野駅から東京駅を経由し品川駅まで乗り入れている。
東京駅と直結することで従来の所要時間を約9分短縮でき、つくばエクスプレスの開業による常磐線の利用者減少に歯止めが掛かることが期待されている。
2014年10月30日に直通運転の概要が発表され、常磐線は、朝通勤ラッシュピーク時間帯(東京駅基準8時台)以降の一部列車が品川駅までの直通運転を行う。朝ラッシュ時間帯(東京駅8時 - 9時)は快速電車のみ5本が品川行きとなる(これは同時間帯に5本ずつ東海道線に直通する宇都宮線・高崎線と同数)。それ以降は、データイムは特急列車の全列車と中距離列車の一部列車、夕・夜間は特急列車の一部列車と快速電車がそれぞれ品川駅まで直通となり、全時間帯・全列車品川駅以南には直通しない。
なお、2014年5月18日付けの茨城新聞では、「上野東京ラインに3線全ての列車が乗り入れることは物理的に困難で、今後の振り分け本数も注目される。ある国土交通省幹部2021年11月は『利用実績で割り振るのが基本だが、北関東から南関東へ抜ける湘南新宿ラインのような路線がないこともあり、常磐線はかなりの本数が入るだろう』と見通しを明かす」と報じている。
運輸省(現国土交通省)が2000年に実施した都道府県間鉄道流動統計データ(幹線鉄道旅客流動実態調査)によると、東京圏(東京都、神奈川県、埼玉県、千葉県)から鉄道で茨城県に移動した年間旅客数は277.6万人と集計され、栃木県の481.8万人より大幅に低く、群馬県の287.5万人とほぼ同程度に見えるが、この調査は新幹線を含む特急列車を利用した旅客が対象である。