成田線
その後、成田駅以降の延伸が進められ、1898年(明治31年)には当初の敷設計画の最終地であった佐原駅までが開業、1901年(明治34年)には成田駅 - 我孫子駅間(現在の我孫子支線)が開業した。なお、支線が誕生した原因は、1896年(明治29年)に設立された関東鉄道(1897〈明治30年〉成田鉄道と合併、現在ある関東鉄道とは無関係)が申請していた成田 - 川越の免許を、成田鉄道延長線として成田 - 我孫子に短縮の上敷設したためである。成田街道支線(松崎街道、県道18号)は成田山新勝寺 - 安食 - 木下を、我孫子 - 木下は銚子街道が結んでおり、常磐線との接続や街道沿線の地域を補填することを図った。1920年(大正9年)に成田鉄道は国有化され、佐倉駅 - 我孫子駅間、成田駅 - 佐原駅間が成田線となった。その後、1933年(昭和8年)には松岸駅までが開業したことで総武本線と接続し、現在の路線形態が完成した。
総武本線では明治末期から複線化が進み、1923年(大正12年)の関東大震災の都市復興計画により、御茶ノ水駅 - 錦糸町駅が開業、同時に千葉駅までの電化が推進された。しかし、千葉駅以東は蒸気機関車による非電化・単線が継続し、成田線も同様の扱いであった。
これらが一転するのは、戦後のモータリゼーションと1960年代以降の新東京国際空港(現・成田国際空港)の建設計画に起因する。1950年代以降、蒸気機関車の淘汰が始まり、そして東京国際空港(羽田空港)が増大する需要に対応できなくなっており新たな空港建設計画が始まった。
E217系(鎌倉車両センター所属) 横須賀・総武快速線直通列車用で、本線と空港支線の快速・通勤快速として久里浜駅 - 東京駅 - 成田空港駅・鹿島神宮駅間で11両または15両編成で運行される。15両の場合、横須賀線逗子以南では久里浜寄り4両が逗子で増解結される。鹿島神宮発着列車は4両編成で運行される。 E235系1000番台 横須賀・総武快速線直通列車用で、2020年12月21日より千葉駅 - 成田空港駅・鹿島神宮駅間で運行開始。 209系2000番台・2100番台(幕張車両センター所属) 本線と空港支線の普通として、千葉駅 - 銚子駅・成田空港駅間で4・6・8両編成で運行されている。 E131系(幕張車両センター所属) 2021年3月13日より運行開始。当路線では鹿島線直通列車(佐原駅 - 鹿島神宮駅間)および成田駅 - 佐原駅間の一部列車で運用される。全区間でワンマン運転を行っている。 E231系(松戸車両センター所属) 我孫子支線でのみ使用されており、常磐線快速電車と共通運用で5両または10両編成で運行される。
成田駅から分岐して我孫子駅に至る支線は、正式な愛称や通称などはないが、本線・空港支線とは区別された名称で呼称される場合があり、「我孫子支線」が一般的な表記である。関係者(JR社員など)は、単に「我孫子線」と呼ぶこともある。また、直通する常磐線の快速(および上野東京ライン)区間と併せて「常磐・成田線」としてくくっていることもある。2001年の我孫子支線全通100周年を機に、一般市民からこの支線の愛称を募集したところ、その中から「成田四季彩線(なりたしきさいせん)」と「水空ライン」の2つが最終的な候補になり、フジテレビで同年4月6日に放送されたバラエティー番組『プレゼンタイガー』で、森建二(水空ライン派)、峠輿至高(成田四季彩線派)によるプレゼンテーションと、JR東日本関係者、当時の我孫子市長・福嶋浩彦を含む沿線自治体の住民・関係者、並びに番組審査員4名(おちまさと、真島満秀、森下直人、ドン小西)の立会いの下審議した結果、この「水空ライン」が採用されたという。しかし、この愛称は我孫子市などの沿線自治体当局で使われたのみで、JR東日本ではその後も「水空ライン」とは案内せず、「成田線」の案内のままである。
水郷駅 - 小見川駅間の田園地帯を走る209系(千葉県香取市)
航空燃料暫定輸送鉄道ルート
定期列車は全列車全駅に停車。
全区間単線、全駅とも列車交換可能。
2022年度の時点で、JR東日本自社による乗車人員集計の除外対象となる駅(完全な無人駅)は、東我孫子駅のみである。