東海道本線
「ひだ」 : 名古屋駅 - 岐阜駅 - (高山本線) - 高山駅・富山駅
「ひだ」 : 高山駅 - (高山本線) - 岐阜駅 - 大阪駅
「びわこエクスプレス」 : 米原駅 - 大阪駅
「はるか」 : 野洲駅 - 京都駅 - 福島駅(*) - (大阪環状線・阪和線・関西空港線) - 関西空港駅
「サンダーバード」 : 和倉温泉駅・金沢駅 - (北陸本線・湖西線) - 山科駅(*) - 大阪駅
「くろしお」 : 京都駅 - 新大阪駅 - 福島駅(*) - (大阪環状線・阪和線・紀勢本線) - 白浜駅・新宮駅
「スーパーはくと」 : 京都駅 - 神戸駅(*) - (山陽本線・智頭急行智頭線・因美線) - 鳥取駅・倉吉駅
「こうのとり」 : 新大阪駅 - 尼崎駅 - (福知山線) - 福知山駅・城崎温泉駅
「らくラクはりま」 : 新大阪駅 - 神戸駅 - (山陽本線) - 姫路駅
「はまかぜ」 : 大阪駅 - 神戸駅 - (山陽本線・播但線・山陰本線) - 浜坂駅・鳥取駅
寝台特急「サンライズ瀬戸」 : 東京駅 - 神戸駅(*) - (山陽本線・宇野線・本四備讃線・予讃線) - 高松駅
寝台特急「サンライズ出雲」 : 東京駅 - 神戸駅(*) - (山陽本線・伯備線・山陰本線) - 出雲市駅
当路線内では「サンライズ瀬戸」と「サンライズ出雲」は併結運転
「ホームライナー沼津」「ホームライナー静岡」「ホームライナー浜松」 : 沼津駅 - 静岡駅 - 浜松駅
「ホームライナー大垣」 : 名古屋駅 - 大垣駅
電化前の客車列車時代には長距離・長編成の普通列車が多く運転されており、中には東京駅から九州の門司駅までの1123.9 kmを丸1日以上かけて運転される普通列車もあった。電車運転となった後にも東京駅 - 米原駅間445.9 kmを走行する普通列車が設定されていたことがある。京浜地区や京阪神地区では戦前から電車(省電・国電)による短距離・高頻度運転が行われていたが、それ以外の地区では長年貨物列車や長距離列車が優先され、地域輸送列車の運転には大きな制約が課せられていた。
しかし、鉄道貨物輸送の減少や新幹線開業による優等列車の減少により線路に余裕が生まれたことにより、1984年からは各地区で近距離旅客列車(いわゆるシティ電車)の増発が行われ、高頻度の地域輸送が実施されるようになった。1987年の国鉄分割民営化によって3社に分割されて以降は、頻回運転の普通列車(快速列車を含む)が各社によって設定され、地域事情に合わせたダイヤや車両が運用されている。
民営化から30年以上が経過した現在、普通列車はほとんどが各地区内で完結する運転となり、地区間をまたがる列車は少数である。また、各都府県の中心駅を始発・終着とせずにスルー運転する列車が多いのが特徴となっている。
以下に、各地区ごとの普通列車の運行形態の概要を述べる。
この地区の東海道線中距離列車(電車列車の導入以来民営化までは「湘南電車」と呼ばれていた)は、後述する各系統と並行する東京駅 - 大船駅間においては一部の駅にのみホームがある列車線で運転される。横須賀線との線路分離後から民営化後にかけては列車本数の増発や定員の増加による輸送力増強、快速列車や通勤ライナー(2021年に特急に置き換え)の設定などの輸送改善が行われた。2001年から湘南新宿ライン(後述)の乗り入れで渋谷・新宿・池袋の副都心地区へ1本の列車で結ばれるようになり、1973年以来となる高崎線への直通列車も設定された。また、1973年に廃止となった東京駅以北の上野駅および東北本線(宇都宮線)・高崎線との直通運転が上野東京ラインの愛称にて2015年3月改正から復活し、併せて常磐線(近距離快速電車含む)から品川駅までの乗り入れが開始された。一方でJR東海管内へ直通する普通列車は民営化後に徐々に削減され、現在では沼津駅発着の列車が朝夕夜に残るのみで、国府津駅から御殿場線への直通は2012年に廃止。また伊東線直通列車も朝夕夜が中心となった。
日中は、東京駅経由列車は1時間あたり普通6本が運転される。半数の列車は平塚駅または小田原駅以東での運転となり、小田原駅 - 熱海駅間は毎時3本の運転となる。湘南新宿ラインは特別快速が小田原駅以東で毎時1本、快速(戸塚駅以西は普通と同じく各駅に停車)が平塚駅以東で毎時1本運転される。平日朝ラッシュ時の上り方面は2 - 3分間隔の高密度運転となり、ほかに夕ラッシュ時下り方面には東京駅始発の快速「アクティー」も運転されていた(2023年3月廃止)。
京浜地区では東海道線の列車と並行して、古くから長・中距離列車と分離した近距離電車の運転が行われ、現在も以下の運転系統がそれぞれ決められた線路で運転されている。これらは基本的には「東海道線」とは案内されないが、正式には一部区間が東海道本線に該当する。
横須賀線 : 東京駅から横浜駅・大船駅を経由して三浦半島の逗子駅・久里浜駅方面とを結ぶ系統。東京駅 - 大船駅間が東海道本線に該当する。東海道線列車と長らく線路を共用していたが、1980年より独立した線路での運転となり、先だって1976年より地下線で東京駅 - 品川駅間に乗り入れていた総武本線(総武快速線)との直通運転を開始。品川駅 - 鶴見駅(通過)間は支線の品鶴線経由となった。横浜駅以西では東海道線列車の止まらない保土ケ谷駅と東戸塚駅に停車する。
湘南新宿ライン : 東京都心西部の山手貨物線の渋谷駅・新宿駅・池袋駅(埼京線と同一線路)を経由し、東海道線大船駅以西と高崎線の相互間、横須賀線と東北本線(宇都宮線)大宮駅以北の相互間をそれぞれ直通運転する系統。2001年12月より運転を開始した。双方の系統とも西大井駅 - 戸塚駅間では横須賀線の走行経路で運転されるが、停車駅に差異がある。
相鉄・JR直通線 : 埼京線・川越線と相模鉄道の新横浜線・本線との直通運転を行う系統。鉄道運行情報上は相鉄線直通列車とも案内される。2019年11月30日から運転を開始した。品鶴線の西大井駅から東海道貨物線の横浜羽沢駅に併設された羽沢横浜国大駅までが東海道本線に該当するが、貨物線を走行する武蔵小杉駅 - 羽沢横浜国大駅間は無停車となる。
京浜東北線 : さいたま市の大宮駅から大船駅までを結ぶ近距離系統。東京駅 - 横浜駅間が東海道本線に該当し、列車線よりも設置駅の多い電車線で運転される。横浜駅 - 大船駅間は根岸線を経由する。各駅停車が基本だが、1988年より日中に山手線並行区間である田端駅 - 東京駅 - 品川駅間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系統。東京駅 - 品川駅間が東海道本線に該当する。全電車各駅停車。昭和時代前半まで京浜東北線と線路を共用していたが、1956年より分離され独立した線路で運転されている。
横浜線 : 東神奈川駅を起点に東京都西部の八王子駅に至る路線。東神奈川駅 - 横浜駅間で京浜東北線の線路に乗り入れ、根岸線にも直通している。
静岡地区では国鉄末期の1984年より、静岡駅を中心とした区間に短距離列車「するがシャトル」を設定して高頻度・等時間隔ダイヤ運転が開始され、民営化後は静岡駅周辺に加えて三島駅・沼津駅周辺、浜松駅周辺の3都市圏に重点を置いたダイヤが組まれた。この静岡地区では都市圏の範囲が他地域に比べて狭く、各駅停車による近距離輸送が中心となっており、名古屋地区から乗り入れる快速列車も含めて各駅に停車する。
日中、三島駅 - 沼津駅間では毎時5本、興津駅 - 静岡駅 - 島田駅間では毎時6本、掛川駅 - 浜松駅間では毎時4本、それ以外の区間では毎時3 - 4本の普通が運転される。一部、御殿場線や身延線との直通が行われているほか、熱海駅 - 沼津駅間ではJR東日本との直通列車、静岡駅 - 豊橋駅間では名古屋地区との直通列車がある。
名古屋地区では豊橋駅 - 名古屋駅 - 岐阜駅間で競合する名古屋鉄道への対抗のため、1971年より電車による快速列車が登場した。1980年代以降は列車本数の大幅な増加や等時隔ダイヤ化により“国電型ダイヤ"が形成され、さらに民営化後は新快速・特別快速といった新列車種別の設定、武豊線直通列車の拡大などが行われ、現行のダイヤに至っている。
日中は快速列車が豊橋駅 - 名古屋駅 - 大垣駅間で毎時4本、各駅に停車する普通が豊橋駅 - 岡崎駅間で毎時2本、岡崎駅 - 大府駅間で毎時3本、大府駅 - 名古屋駅 - 岐阜駅間で毎時4本、大垣駅 - 米原駅間で毎時2本の運転であり、岐阜駅 - 大垣駅では快速列車が各駅停車の役割を担う。静岡地区との直通列車があるほか、朝夕夜を中心に大府駅 - 名古屋駅間などで武豊線との直通列車が運転される。
大垣駅 - 美濃赤坂駅間の支線(美濃赤坂線)は、朝夕夜は毎時1 - 2本、日中は2 - 3時間に1本の運転で、2012年より一部列車を除きワンマン運転が行われている。
神戸駅以西の山陽本線、および米原駅から北へ伸びる北陸本線の直流電化区間と一体化した運転体系である。京都駅 - 大阪駅 - 神戸駅間の京阪神間では阪急電鉄・京阪電気鉄道・阪神電気鉄道と競合するため、対抗策として戦前から急行電車 による速達運転が行われ、現在ではその流れを受け継ぐ快速に加えて1970年に新設された新快速が頻繁に運転されている。なお快速は高槻駅以東(朝は京都駅以東)では普通として運転される。ほかに京阪神間では通勤型電車を使用した普通(緩行電車)も運転されている。国鉄末期の1986年改正以降は草津駅以西の方向別複々線が有効活用され、基本的には列車の速さで線路を使い分ける形態だが、時間帯や区間に応じて柔軟に使い分けされている。
日中のダイヤでは1時間あたり米原駅 - 野洲駅間で新快速1本と普通2本、野洲駅 - 草津駅間では新快速2本と普通4本、草津駅 - 山科駅間で新快速3本と普通4本、山科駅以西では湖西線直通の新快速1本を加えた新快速4本と快速(高槻駅以東普通)4本の体制となっている。朝夕には草津線に直通する列車も運転されるが、JR東海大垣駅への直通は2016年3月改正で終了した。緩行電車は高槻駅以西で日中1時間あたり8本の運転で、1997年のJR東西線開通時より尼崎駅経由で高槻方面と福知山線(JR宝塚線)相互、神戸方面とJR東西線相互の直通運転が行われている。
上記以外に山科駅 - 京都駅間では京都駅発着の湖西線列車、新大阪駅 - 大阪駅間では大阪駅発着のおおさか東線列車、大阪駅 - 尼崎駅間は大阪駅発着の福知山線列車が乗り入れている。
貨物列車は新橋駅 - 横浜駅開業から約1年後の1873年9月15日に運転が開始され、以来、国鉄末期に運転規模の大幅縮小はあったものの、東海道本線では約140年間にわたって貨物列車の運転が続いている。
2014年3月改正時点では、鶴見駅と吹田貨物ターミナル駅との間には、定期列車で1日35 - 40往復ほどのコンテナ高速貨物列車が運転されている。このうち1往復は東京貨物ターミナル駅と桜島線安治川口駅とを結ぶM250系貨物電車(スーパーレールカーゴ)を使用した列車であり、両駅間を6時間12分で結んでいる。首都圏と名古屋圏・京阪神圏とを結ぶ列車のほか、北海道・東北・山陽・九州などを発着する列車も当路線を経由しており、加えて米原駅・山科駅以西では北陸本線などの日本海縦貫線に直通する列車が1日10往復ほど運転されている。これらの列車の多くは、旅客列車の運転の少ない深夜帯に当路線を走行しており、多い時間帯には1時間当たり6本の貨物列車が走っている。また、石灰石輸送などを目的とした専用貨物列車が大府駅 - 稲沢駅間や笠寺駅 - 美濃赤坂駅間で運転されている。新規製造された鉄道車両の甲種輸送も不定期に行われている。
東海道本線上の駅で定期貨物列車の発着があるのは、東京貨物ターミナル駅・川崎貨物駅・横浜羽沢駅・相模貨物駅・沼津駅・富士駅・静岡貨物駅・西浜松駅・稲沢駅・岐阜貨物ターミナル駅・京都貨物駅・吹田貨物ターミナル駅・大阪貨物ターミナル駅である(2014年3月15日改正時点)。また川崎貨物駅・笠寺駅・美濃赤坂駅で貨物専用路線に接続している。
なお首都圏の小田原駅以東および大阪付近の茨木駅 - 尼崎駅間では、貨物列車は旅客列車とは別の専用の線路を走行し(貨客分離)、特に東戸塚駅以東と新大阪駅 - 尼崎駅間では走行経路も旅客列車とは異なっている。また名古屋駅 - 尾張一宮駅間では通称“稲沢線"と呼ばれる貨物専用の線路が並行する。
国鉄時代には、旅客列車・貨物列車のほかに荷物列車も運転されていた。旅客列車の下り大阪・神戸側に荷物車を連結することがあったほか、機関車牽引の荷物専用列車も運転された。これらは民営化直前の1986年11月にすべて廃止されている。廃止直前の時点では、汐留駅と九州とを結ぶ急行荷物列車が1日5往復、岐阜駅と東北本線青森駅とを結ぶ急行荷物列車が1日1往復、貨物列車と同様の経路で運転されていた。
1959年からは155系電車などの専用車両を使用した「ひので」「きぼう」「こまどり」などの列車名を名乗る修学旅行列車が運転された。これらは1965年ごろにピークを迎えたが、やがて修学旅行輸送は新幹線へと移行し、在来線の修学旅行列車は1973年までに姿を消した。
この節では当路線でこれまで使用されてきた主な車両を、普通列車用・優等列車用・機関車などの3項目に分けて列挙する。
旅客列車に関しては開業時から電化完成後しばらくの間まで、主に機関車(電化前は蒸気機関車、電化後は電気機関車)が客車を牽引する客車列車が多く運用されていた。1950年(昭和25年)より東京口において中距離電車の運転が始まって以降は客車列車の電車化が進み、1968年(昭和43年)10月からは他路線に直通する列車を除いて全面的に電車運転となった。なお直流電化である当路線内で運転される電車は基本的に直流用電車であり、交流電化の常磐線や北陸本線などに直通する列車には交直流電車、非電化線区に直通する列車には気動車(ディーゼルカー)が用いられている。貨物列車は1日1往復の電車式“スーパーレールカーゴ"を除き、機関車が貨車を牽引している。
ここでは貨車・事業用車および国鉄時代に使用された郵便車・荷物車は割愛する。運用区間や車両仕様などの詳細情報は車両の記事または本記事冒頭で挙げた地域別の記事を参照。
東海道本線内運行の優等列車(特急列車・急行列車)用の車両と運用列車を挙げる。前述のとおり、現在は東海道本線経由で三大都市圏間を結ぶ昼行列車は存在せず、直通先の路線環境や列車の用途に合わせた性能や車内設備を持った車両が各社によって設計・投入されている。一部の普通列車や通勤ライナーに運用されるものも存在する。
以下、事業者名のないものは国鉄の形式または国鉄からJR各社に継承された形式である。*印が付いた車両は現在運用中の車両。
スハ44系 : 「つばめ」・「はと」など特急
マロネ40形 : 寝台列車
20系・14系・24系 : 寝台列車(ブルートレインなど)
80系(300番台車) : 準急「あまぎ」・「東海」・「比叡」
151系・181系 : 「こだま」・「つばめ」・「はと」など特急
153系 : 「東海」・「比叡」など各準急・急行、東京駅 - 大垣駅間の夜行列車(大垣夜行)、京阪神地区の新快速、名古屋地区の快速
155系・159系・167系 : 修学旅行用団体列車「ひので」・「きぼう」など
157系 : 「ひびき」・「あまぎ」など特急・急行
165系 : 「東海」「ごてんば」など急行、大垣夜行など
183系・189系 : 特急「あまぎ」・「踊り子」・首都圏の通勤ライナー・臨時快速「ムーンライトながら」
183系700番台(485系からの改造車) : 特急「北近畿」→「こうのとり」
185系 : 特急「踊り子」、首都圏の通勤ライナー・普通・臨時快速「ムーンライトながら」
381系 : 特急「しなの」・「くろしお」「こうのとり」
471・473・475・457系 : 北陸・山陽・九州方面の急行、臨時急行「常磐伊豆」
481・485系 : 「雷鳥」「しらさぎ」など北陸・九州方面の各特急、「びわこライナー」
581・583系 : 北陸・山陽・九州方面の各特急、急行「きたぐに」
キハ58系 : 高山本線方面の急行
キハ90系 : 急行「のりくら」
キハ80系 : 特急「ひだ」、山陰・九州方面の特急
キハ181系 : 特急「しなの」「はくと」「はまかぜ」
JR東日本251系 : 特急「スーパービュー踊り子」、「おはようライナー新宿」「ホームライナー小田原」
JR東日本253系 : 特急「成田エクスプレス」
*JR東日本E257系 :特急「踊り子」「湘南」。過去は首都圏の通勤ライナー
*JR東日本E259系 : 特急「成田エクスプレス」
*JR東日本E261系 :特急「サフィール踊り子」
JR東日本E351系 : 首都圏の通勤ライナー
JR東海371系 : 静岡地区のホームライナー
*JR東海373系 : 特急「ふじかわ」、静岡地区のホームライナー・普通。過去には特急「東海」、快速「ムーンライトながら」、名古屋地区のホームライナーなど
JR東海383系 : 特急「しなの」、夜行急行「ちくま」
*JR西日本281系・271系 : 特急「はるか」
*JR西日本283系 : 特急「くろしお」(2012年3月改正までは「オーシャンアロー」)
*JR西日本・JR東海285系 : 寝台特急「サンライズ瀬戸」「サンライズ出雲」
*JR西日本287系 : 特急「くろしお」「こうのとり」、臨時特急「まほろば」
*JR西日本289系 : 特急「くろしお」「こうのとり」「らくラクはりま」
*JR東日本E657系 : 特急「ひたち」「ときわ」
*JR西日本681系 : 特急「サンダーバード」「しらさぎ」、名古屋地区のホームライナー。過去には「びわこエクスプレス」
*JR西日本683系 : 特急「サンダーバード」「びわこエクスプレス」。過去の2000番台車と現行の元北越急行8000番台車は特急「しらさぎ」、名古屋地区のホームライナー
JR東海キハ85系 : 特急「ひだ」、名古屋地区のホームライナー
*JR東海HC85系 : 特急「ひだ」
*JR西日本キハ189系 : 特急「はまかぜ」「びわこエクスプレス」
*智頭急行HOT7000系 : 特急「スーパーはくと」
当路線の普通列車(快速列車を含む)に使用される車両は、国鉄時代は片側2扉クロスシートの80系や片側3扉セミクロスシートの113系などの共通仕様の車両が全線で運用されていた。しかし1980年代以降、並行他社線との競争の激しい京阪神地区や名古屋地区において、快適性を重視した片側2扉転換式クロスシートの117系が快速列車用に投入されたのを皮切りに、地域実情を考慮した車両が投入されていくようになる。国鉄分割民営化後はこの流れがさらに進み、旅客3社各々が独自仕様の車両を投入・運用している。ラッシュ時の混雑率の高いJR東日本の首都圏地区では混雑緩和に重点が置かれ、ロングシートの増加や2階建て車両の投入によって定員を増やし、E217系以降の新系列車両では扉も通勤形車両と同様の片側4箇所として乗降時間の短縮が図られている。近距離輸送が中心のJR東海静岡地区も、民営化後に投入された車両はロングシートが中心となっている。一方、JR東海の名古屋地区やJR西日本の京阪神地区では、117系の転換式クロスシートを継承しつつ、扉を113系などと同様の片側3箇所とした車両が主力として運用されるようになった。
JR東日本の車両はグリーン車を除き片側4扉である。東海道線・湘南新宿ラインではロングシートに加えて一部車両にセミクロスシートを装備しグリーン車2両を連結した近郊タイプの車両が使用されており、基本編成10両+付属編成5両の最長15両編成を組む。
並行する各系統の電車は、東海道線列車・湘南新宿ラインとは異なる車体色で色分けされた各系統専用の車両・編成が運用されている。
JR東海の普通列車(快速含む)用車両は片側3扉の近郊型である。静岡地区(熱海駅 - 浜松駅間)と名古屋地区(豊橋駅 - 米原駅間)とで運用される車両が分かれているが、浜松駅 - 豊橋駅間では両地区の車両がどちらも運用されているほか、掛川駅 - 浜松駅間などでも名古屋地区用の車両の運用がある。静岡地区用の車両はロングシートで2両・3両単位で連結され、名古屋地区用の車両は転換式クロスシートでおおむね4両・6両・8両編成を組む。
新快速・快速(快速は高槻駅または京都駅以東で普通として運行)には片側3扉転換式クロスシートの近郊型車両が6・8・10・12両編成で使用され、新快速は多くの列車が12両編成であり、一部の新快速では9号車に定員制有料指定席車である「Aシート」車が連結される。京阪神間を中心に運行される普通(緩行電車)には片側4扉ロングシートの通勤型車両7両編成が使用される。
以下に東海道本線の地域輸送で使用される車両の一覧を示す。*印の付いた車両は現在運用されている車両である。なお間合い運用などで使用される特急用・急行用車両は前節参照。また、山手線、京浜東北線、横須賀・総武快速線、常磐快速線、相鉄・JR直通線、横浜線、京阪神緩行電車、および当路線に乗り入れる湖西線・福知山線、おおさか東線、過去に乗り入れた二俣線(現在の天竜浜名湖鉄道天竜浜名湖線)などの車両の一覧は各路線記事を参照。
雑形客車 : 路線開業時より、上等・中等・下等客車が運用されていた。
ホハ12000系 : 1909年より運用。
ナハ22000系 : 1922年より運用。
オハ31系 : 1927年より運用。
スハ32系 : 1929年より運用。
オハ35系 : 1932年より運用。
50系 : 草津線 - 京都駅間直通列車で1989年まで運用。
52系 : 京阪神地区の急行電車 で運用。
80系 : 初代“湘南電車"。全線で運用され、普通列車や京阪神快速のほか準急にも使用。
70系 : 名古屋地区で運用。
40形・14形・47形 : 静岡地区、垂井線、美濃赤坂線で運用。
113系 : 東海道本線全線で運用されていたが、名古屋地区では1999年、京阪神快速では2004年、首都圏地区では2006年、静岡地区では2007年に運用終了。2023年までJR西日本の草津線・湖西線直通列車で運用。
115系 : 静岡地区などで2007年まで運用。
*117系 : 京阪神地区新快速、名古屋地区快速用として投入され、京阪神快速では1999年、名古屋地区では2013年3月15日まで運用。2023年までJR西日本の草津線・湖西線直通列車で運用。現在は臨時特急「WEST EXPRESS 銀河」でのみ運用。
119系 : 静岡地区で「するがシャトル」として1986年から1989年まで運用。
*211系 : 静岡地区でJR東海独自仕様の5000・6000番台車が運用。首都圏および名古屋地区では2012年まで運用されていた。
213系 : 名古屋地区で2012年まで運用。
キハ40系・キハ58系 : 武豊線直通列車とその関連運用で1999年まで使用。
215系 : 2021年まで「湘南ライナー」で運用。2001年までは快速「アクティー」、2004年までは湘南新宿ラインでの運用もあった。
E217系 : 東京駅 - 熱海駅間で2015年まで運用。
*E231系 : 近郊タイプ(1000番台)車両が運用。一部はJR東海沼津駅まで直通する。
*E233系 : 3000番台車が運用。一部はJR東海沼津駅まで直通する。相鉄線直通列車には7000番台車が使用される。
*311系 : 名古屋地区での運用を基本とし、一部は静岡駅まで乗り入れる。
*313系 : 名古屋地区で0・1100・5000番台車など、静岡地区で2000番台車などが運用される。
キハ75形・キハ25形気動車 : 武豊線直通列車とその関連運用で2015年まで運用。
*221系:快速として運用。2000年までは新快速でも運用されていた。おおさか線に直通する一部の列車は直通快速、普通として運用。2016年までは大垣駅直通の運用もあった。
*223系:1000・2000番台車が新快速・快速、2500番台車が湖西線直通の普通、6000番台車が快速として運用。1000番台の一部は定員制有料指定席「Aシート」車。2016年までは大垣駅直通の運用もあった。
*225系:0・100番台車が新快速・快速として運用。700番台は定員制有料指定席「Aシート」車。2016年までは大垣駅直通の運用もあった。
*207系、*321系:普通として運用、福知山線に直通する一部の列車は快速、普通(塚本通過)として運用。
当路線内で貨車や客車の牽引に使用されてきた機関車を挙げる。便宜上、貨物用電車もここに含める。基本的に交直流電気機関車は北陸本線との直通列車に使用され、それ以外の当路線内運用には直流電気機関車が用いられる。また京浜地区や静岡・名古屋・大阪周辺の短い区間でディーゼル機関車も運用されている。
蒸気機関車 :
旅客用 : 5300、500・600、6200、6400、8800、8850、8900、8620、C10、C50、C51、C53、C55、C57、C59、C62
貨物用 : 2100、9600、D50、D52
直流電気機関車 :
旅客用 : EF52・EF54、EF57、EF58、EF61、EF62
貨物用 : EF15、EH10、EF60、EF64、EF65、EF66、EF200、EF210
交直流電気機関車 : EF81、EF510
ディーゼル機関車 : DD51、DE10
貨物用電車 : M250系
明治政府は当初、幹線ルートを海路との競合を避けるために中山道沿いにすると決定したものの、山岳地帯への敷設が困難なことから東海道ルートに変更した経緯がある。東海道ルートに変更した際に、すでに開業していた区間は最大限に活用する形で早期に東西両京を結ぶことを目指したため、中山道ルートを前提として路線が当時までに開業していた熱田駅 - 草津駅間のルートは旧東海道から外れている。元来の東海道筋である三重県側(旧・伊勢国)には、私設鉄道の関西鉄道によって関西本線・草津線が敷設されている。
海岸沿いを通る区間は少なく、早川駅 - 熱海駅間および蒲原駅 - 興津駅間が海沿いに敷設されているほかは、国府津駅・吉原駅・用宗駅・弁天島駅付近でわずかに海岸沿いを通る程度である。また品川駅や横浜駅の近辺は元々海岸線に近いところに敷設され、用地が取得できなかった品川駅は造成した埋立地の中に、横浜駅の手前の区間は遠浅の海の中に盛り土をして作られたが、どちらも後の埋め立てで海岸沿いからは離れている。
海岸線から離れた所に敷設されているのは、軍部が他国艦隊による鉄道への艦砲射撃を恐れて山間部に敷設することを要請したからという説がある。明治期に鹿児島本線の八代駅 - 鹿児島駅間(八代駅 - 川内駅間は現在の肥薩おれんじ鉄道線)を当初海岸沿いではなく山間ルート、現在の肥薩線のルートで敷設したのと同様である。また昭和期には浜名湖にかかる橋梁の爆撃を恐れ、二俣線(現在の天竜浜名湖鉄道天竜浜名湖線)を東海道本線のバイパスルートとして開業させ、橋脚が多い同線の小田原駅 - 熱海駅間が爆撃が受けた場合に備え、小田急小田原線(当時は東京急行電鉄の所有)と御殿場線が代替として活用できるよう、松田駅構内に連絡線を設けさせようとした事例もある。松田駅の連絡線は戦中には完成しなかったが、戦後に直通列車の運転実施のため開通した。
一方で当時の土木技術や車両性能から、トンネルや勾配を抑えるために敷設条件が限られた、という説も有力である。東海道の海岸沿いは地形が険しい箇所も多く、また内陸のルートより遠回りになる場合もある。地形がきつい旧東海道の豊橋 - 岡崎間や鈴鹿峠からは大きく外れたルートを取り(ただし、後に名鉄名古屋本線や関西本線・草津線がそれら地域の便を図る形で開業した)、京都駅 - 大阪駅では京街道の対岸を通した。
なお国府津駅 - 沼津駅間の箱根峠迂回路や関ヶ原周辺、それに大津駅 - 京都駅間の逢坂山越えでは開業後に編成が長大化した後、勾配緩和によって補助機関車の連結を解消することを目的とし、路線の付け替えが行われている。