京阪神緩行線
103系統一後、車種の入れ替えがなかった京阪神緩行線に、13年ぶりの新車として関西初のスカイブルーの201系が1982年12月に高槻に新製配置され、翌1983年1月21日には訓練運転を開始して2月21日から営業運転を開始、3月までに10編成が投入された。201系の投入は1981年の中央線快速(試作車は1979年登場)、1982年の中央・総武線各駅停車に次いで3路線目だった。
103系のときと違い、素早い新車投入であったが、これには経年車が多く老朽化が著しかった片町線・関西本線の101系の早期置き換えと、他線に比べて低い両線の冷房化率の向上という背景があった。関西本線の101系は、前年8月の台風10号で王寺駅構内の留置線が冠水したことにより101系が大量に廃車されたため、暫定的に首都圏から廃車予定車の101系をかき集めて運行していたことから、これらの置き換えは緊急の課題となっていたものである。
この中での201系の投入は、上記2点だけでなく、京阪神緩行線の特性に必ずしも合致していない103系を転出させることでスピードアップを図るという、一石三鳥の効果を狙ったものだった。実際、201系は優れた高速性能や乗り心地をもち、また、乗客からも一目で新車とわかるブラックフェイスと明るい内装は好評を持って迎えられただけでなく、並行私鉄と比べても遜色のない車両であったことから、新快速の117系同様、防戦一方の国鉄のカウンターアタックのシンボルとなった。
201系の第2次投入は1983年6月から9月にかけて実施され、6編成が明石電車区に配属されて103系を捻出し、片町・関西本線の101系を置き換えた。
2005年4月25日、福知山線尼崎駅 - 塚口駅間でJR福知山線脱線事故が発生した。
この事故の影響により車両不足が懸念されるため、同年8月1日から一部の列車が103系で運用されるようになり、これは321系の運転が始まる前日の11月30日まで行われた。12月1日から321系の運用が始まり、201・205系の置き換えが行われることになったが、2006年2月7日までに205系は全編成28両が阪和線(日根野電車区)に転出した。201系は大阪環状線や桜島線(JRゆめ咲線)用として森ノ宮電車区に8両16編成の128両が転属し、6両16編成の96両が大和路線用として奈良電車区に転出した。その結果、2007年3月18日の改正からは207系と321系のみで運行されるようになった。なお205系は、2011年3月12日より朝の京都駅・高槻駅 - 大阪駅 - 尼崎駅間での運用が復活したが、2013年3月16日の改正で再び姿を消している。
2006年3月18日のダイヤ改正では、輸送実態に合わせたダイヤの見直しにより日中の西明石駅発着系統の半数が須磨駅発着に変更され、近江今津駅での夜間滞泊と大久保駅発着列車も廃止された。これによって日中の須磨駅 - 西明石駅間は1時間の運行本数が8本から4本に削減された。
アーバンネットワークの特徴として他線区との直通運転を柔軟に行っている点があり、前述のようにJR東西線を介して最長で片町線(学研都市線)の木津駅を経由し奈良線・関西本線(大和路線)の奈良駅、福知山線(JR宝塚線)とは最長で新三田駅から、それぞれ直通運転を実施している。
ただし、学研都市線の木津発は朝5時台の西明石行き区間快速2本(土曜・休日は甲子園口行き1本)、奈良発は平日・土休日とも朝2本、奈良行きは平日・土休日とも夜に2本のみである。朝時間帯には京田辺駅・松井山手駅・長尾駅・放出駅・四条畷駅発着の系統(一部は京橋駅まで区間快速として運行)、日中が四条畷駅発着(一部は長尾駅・松井山手駅発着と同志社前発)、夕方は松井山手駅発着と四条畷発、深夜は四条畷行きと松井山手発が設定されている。夜間帯には尼崎駅から快速(土休日のみ)または区間快速になる列車が存在する。JR宝塚線へ直通する電車は、日中は宝塚行、朝夕は新三田行となっている。以前は、全時間帯で新三田駅までの運転や篠山口発の高槻行(1日1本のみ)が存在していた。
72系の投入を巡っては、国鉄本社と大阪鉄道管理局(大阪局・大鉄局)とのあいだでの認識の違いがあった。国鉄本社とすれば、京阪神緩行線と首都圏の京浜東北線が同じような線区と判断したとされるが、実際のところは大きな違いがあった。まず、京浜東北線は田端駅 - 大井町駅間で東京都心を縦貫するが、京阪神緩行線で似ている区間を挙げるとすると、神戸市内を縦断する六甲道駅 - 鷹取駅間くらいである。また、大宮駅 - 桜木町駅間では当時から都市化が進んでいたが、京阪神緩行線の場合は、京都駅を出て次の西大路駅で当時の京都市電西大路線を過ぎると、高槻駅の手前まで駅周辺を除くと点在する工場と田園地帯が続き、その後も淀川を渡るまで工場と田園地帯と住宅地がまだらに続いていた(当時新大阪駅はまだ開業していなかった)。このことは、京阪間より都市化が進んでいた阪神間においても同様で、沿線には田畑が多く残っていたほか、須磨以西の宅地開発も進んでいたが、それらと比較してもまだ郊外であった。
このような路線の違いがあったことから、京浜東北線では戦前からロングシート車主体の運行であり、京阪神緩行線は京阪神3都市と高槻・茨木・吹田・尼崎・西宮・芦屋・明石といった中規模の都市を結んでいたため、51・70系といった3扉セミクロスシート車が投入された。
このように性格の違う両線区であったが、それ以上に違いがあった。ライバルの存在である。
京浜東北線には、品川駅 - 横浜駅間で京急本線と並行する。しかし京急の優等列車の相手は横須賀線・東海道線が務めることになるため、京浜東北線としては必然的に普通と対抗する方法となり、当時は旧型車主体で駅間距離が短く、速度も低い京急の普通はライバルにはなりにくかった。
当時新製中だったサロ85・サロ75と比べても遜色ないほどになった。
これらの工事が終了した1953年ごろには、車両面での復興もなしとげただけでなく、多くの面で戦前のレベルを超えたものになっていた。戦前とは違い、3扉クロスシート車で揃えられた編成は(ごく一部に72系やクハ55を組み込んだ編成があったにしても)他線では見られない魅力をもつものであり、「西の京阪神緩行線、東の横須賀線」として多くの鉄道愛好者にもてはやされた。その中でも白眉とでも言うべきクロハ69組み込み編成は、西明石側からクハ68(後にクハ76)+モハ70+モハ70+クロハ69の4両で編成され、ラッシュ時には京都側に2両を増結し、6両編成で運行された。また、クロハを組み込まない編成は3 - 4両で組成された。その後も70系の増備は続き、1954年末からはクハ76も登場、ぶどう色一色で登場したため、「茶坊主」の愛称が付いた。クハ76の配備両数は少なかったことから、基本編成の両端がクハ76という編成はなかったが、基本編成と付属編成の両端の車両がクハ76であったときは、意外な編成美を見せたものである。70系は1957年まで増備され、全金属車の300番台こそ入らなかったものの、合計65両が京阪神緩行線に新製投入され、投入当時のコンセプトどおりの活躍を見せた。また、1956年3月には高槻電車区が開設され、宮原電車区所属の各駅停車用車両が転属している。
特急以上の速度で15分間隔で走る新快速から逃げ切るには線区最高速度90 km/hの旧型車両では不可能で、日中の103系への統一がなされたことでようやく実現したのであるが、それでも新快速運転中の京都駅 - 西明石駅間の直通運転はできなくなった。そこで、日中の運転を京都駅 - 甲子園口駅間と吹田駅 - 西明石駅間の2系統に分割したほか、高槻駅・芦屋駅では新快速の通過待ちと快速の接続待ち、須磨駅では新快速の通過待ちをそれぞれ行うダイヤとした。このダイヤ体制はその後、1985年(昭和60年)3月13日まで13年続いた。
ただし、実用限界の95 km/h以上の最高速度を要求された103系は、電気ブレーキ時の衝動などのトラブルが相次ぐことになるが、それらも問題点が順次明らかにされて解決されていった。しかし各駅停車の区間を2系統に分割したとはいえ、内側線は外側線と同じ閉塞構成であり、貨物列車のブレーキ力を想定した信号配置であったことから、すぐに後続の列車に制限信号を与える結果となった。15分サイクルに新快速・快速・各駅停車2本が走るということは平均3分45秒間隔で電車が走ることになるが、その運転間隔をスムーズに運転するだけの閉塞構成でなかった点もあり、新快速の大阪駅 - 三ノ宮駅間では改正前の23分20秒から10秒増え、23分30秒運転となっていた。