山陰本線
出雲今市駅からは順次西へ延び、1928年に須佐駅まで延伸される。
宇田郷駅 - 正明市駅(現在の長門市駅) - 阿川駅間および正明市駅 - 仙崎駅は美禰線(美祢線)を延伸する形で1930年までに開業した。小串駅 - 幡生駅間は長州鉄道(小串駅 - 幡生駅 - 東下関駅)の一部を1925年に国有化したもので、国有化時に小串線となった。1928年には小串駅 - 阿川駅間が延伸された。1933年には須佐駅 - 宇田郷駅間が開業し、美禰線の宇田郷駅 - 正明市駅 - 阿川駅間・正明市駅 - 仙崎駅間と小串線を編入して京都駅 - 幡生駅間・正明市駅 - 仙崎駅間となった山陰本線が全通した。
なお、長州鉄道のうち、国有化されなかった幡生駅 - 東下関駅(現在の東駅)間については1926年に電化、翌々年の1928年には山陽電気軌道(サンデン交通の前身)へと譲渡され、同社の路面電車線と一体化して運営されるようになった。
京都駅 - 鳥取駅間には下記の列車が走っている(定期列車・山陰本線経由分のみ記載。夜行列車は後述)。
1. 山陰本線(園部)経由の列車 京都駅 - 綾部駅間 特急「まいづる」(京都駅 - 東舞鶴駅)...舞鶴線経由 1999年 - 下記の「はしだて」「きのさき」と併結運転。 京都駅 - 福知山駅間 特急「はしだて」(京都駅 - 宮津駅・天橋立駅・豊岡駅(久美浜 - 豊岡間快速列車))...京都丹後鉄道宮福線・宮豊線経由 1996年 - 京都駅 - 城崎温泉駅間 特急「きのさき」(京都駅 - 福知山駅・豊岡駅・城崎温泉駅)...1996年 -
2. 福知山線経由の列車 福知山駅 - 城崎温泉駅間 特急「こうのとり」(新大阪駅 - 福知山駅・豊岡駅・城崎温泉駅)...2011年 -
3. 播但線経由の列車 和田山駅 - 鳥取駅間 特急「はまかぜ」(大阪駅 - 香住駅・浜坂駅・鳥取駅)...1972年 -
陰陽連絡特急として、下記の列車が運転されている。これらの列車は、京都駅・新大阪駅で東海道新幹線、姫路駅・岡山駅で山陽新幹線と接続している。
5. 智頭急行線・因美線経由の列車 鳥取駅 - 倉吉駅間 特急「スーパーはくと」(京都駅 - 鳥取駅・倉吉駅)...1994年 -
6. 伯備線経由の列車 伯耆大山駅 - 米子駅 - 出雲市駅間 特急「やくも」(岡山駅 - 出雲市駅).
福知山駅:北丹鉄道 - 1971年3月2日休止、1974年2月28日廃止。
江原駅:出石鉄道 - 1944年5月1日休止、1970年7月20日廃止。
岩美駅:岩井町営軌道(営業時) - 1944年1月11日休止、1964年3月27日廃止。
倉吉駅:倉吉線 - 1985年4月1日廃止。
米子駅:日ノ丸自動車法勝寺電鉄線(米子市駅) - 1967年5月15日廃止。
荒島駅:一畑電気鉄道広瀬線 - 1960年6月19日廃止。
出雲市駅: 一畑電気鉄道立久恵線 - 1964年7月19日休止、1965年2月18日廃止。 大社線 - 1990年4月1日廃止。
江津駅:三江線 - 2018年4月1日廃止。
幡生駅:山陽電気軌道 - 1971年2月6日廃止。
京都駅 - 城崎温泉駅(胡麻駅 - 城崎温泉駅間は一部の駅のみ)と伯耆大山駅 - 出雲市駅間はIC乗車カード「ICOCA」の利用可能エリアに含まれている。嵯峨野線区間を含めた京都駅 - 城崎温泉駅間は、E の路線記号と、紫(■)のラインカラーが設定されている。これに加え、鳥取県を中心とした城崎温泉駅 - 米子駅間には、A の路線記号と、鳥取二十世紀梨をイメージした黄緑(■)のラインカラーが、島根県を中心とした米子駅 - 益田駅間には、D の路線記号と、日本海と宍道湖の夕日をイメージした朱(■)のラインカラーが、それぞれ2016年2月より導入されている(両区間の境界は米子駅となる)。なお、伯耆大山駅 - 米子駅間は伯備線の列車が乗り入れるため、重複して V の路線記号と、緑(■)のラインカラーが設定されている。
近畿エリアの路線記号の適用対象でありながら、2015年3月14日ダイヤ改正時点での構内の旅客案内への反映は嵯峨野線内の各駅にとどまっていたが、2016年3月26日ダイヤ改正より前述の米子支社(現・山陰支社)ともども、福知山支社(現・福知山管理部)管内の各駅における旅客案内や一部の所属車両の方向幕でも、米子支社制定分を含めたラインカラーや路線記号の本格使用を開始した。
1972年 - 1975年(「いでゆ」に改称。「いなば」の名称は東京駅 - 米子駅間の寝台特急に使用) 「いでゆ」(大阪駅 - 鳥取駅) ...1975年 - 1978年(「だいせん」に統合) 「丹波」(大阪駅 - 浜坂駅・城崎駅・天橋立駅)...浜坂発は山陰本線(和田山)経由、天橋立発着は山陰本線(綾部)・舞鶴線・宮津線経由、城崎発着・豊岡発着は両経由が存在。天橋立発着は元「はしだて」1966年 - 1986年 「はしだて」(大阪駅 - 天橋立駅) ...山陰本線(綾部)・舞鶴線・宮津線経由 1966年 - 1968年(「丹波」に編入) 3. 播但線経由 「但馬」(大阪駅 - 鳥取駅) ...1966年 - 1996年 4. 小浜線・宮津線経由 「あさしお」(金沢駅 - 出雲市駅) ...1964年 - 1968年(併結相手の「大社」に統合) 「大社」(金沢駅 - 米子駅・名古屋駅 - 大社駅) ...1966年 - 1982年(山陰本線直通期間。金沢編成は元「あさしお」) 5. 因美線経由 「みささ」(大阪駅 - 倉吉駅) ...姫新線経由 1966年 - 1968年,1975年 - 1985年(山陰本線定期直通期間。廃止は1989年。1968年「伯耆」に改称、1975年「みささ」に再改称) 「かいけ」(大阪駅 - 米子駅) ...姫新線経由 1961年 - 1968年(「伯耆」に改称) 「伯耆」(大阪駅・岡山駅 - 米子駅) ...姫新線経由 1968年 - 1975年(「みささ」に改称。「伯耆」の名称は岡山駅 - 米子駅間急行に使用。
1987年(昭和62年)4月1日:国鉄分割民営化により西日本旅客鉄道(JR西日本)が承継。日本貨物鉄道(JR貨物)が丹波口駅 - 二条駅間、湖山駅 - 出雲市駅間、江津駅 - 益田駅間の第二種鉄道事業者となる。二条駅 - 湖山駅間、出雲市駅 - 江津駅間、益田駅 - 長門市駅間の貨物営業が廃止。
1988年(昭和63年)3月13日:長門市駅 - 仙崎駅間でワンマン運転開始。京都駅 - 園部駅間に「嵯峨野線」の愛称が付けられる。
1989年(平成元年) 3月5日:嵯峨駅 - 馬堀駅間が複線の新線に切り替え、1.6km短縮。旧線は廃線とせず存置。 3月11日:太秦駅が開業。
1990年(平成2年) 3月10日:京都駅 - 園部駅間が電化。 6月1日:鉄道部制度が発足。和田山駅(構内除く)- 居組駅間が福知山支社直轄から豊岡鉄道部管理に、知井宮駅(構内除く)- 益田駅間が米子支社直轄から浜田鉄道部管理に移行。豊岡駅 - 鳥取駅間、出雲市駅 - 益田駅間でワンマン運転開始。
1991年(平成3年) 4月1日:第2次鉄道部の発足に伴い、園部駅(構内除く)- 福知山駅(構内除く)間が福知山支社直轄から舞鶴鉄道部管理に、居組駅(構内除く)- 伯耆大山駅(構内除く)間が米子支社直轄から鳥取鉄道部管理に、益田駅(構内除く)- 幡生駅(構内除く)間と長門市駅 - 仙崎駅間が広島支社直轄から長門鉄道部管理に移行。園部駅 - 福知山駅間、益田駅 - 長門市駅間でワンマン運転開始。
1982年(昭和57年) 6月18日:清水寺信号場 - 安来駅間が複線化。 6月24日:米子駅 - 清水寺信号場間が複線化。清水寺信号場が廃止。 7月1日:伯耆大山駅 - 知井宮駅間が電化。特急「やくも」が電車化。神西駅(現在の出雲神西駅)が開業。 11月7日:貨物支線の西浜田駅 - 浜田港駅間 (2.3 km) が廃止。浜田港駅が廃止。
1983年(昭和58年) 7月23日:昭和58年7月豪雨の影響により、温泉津駅 - 奈古駅間が運転見合わせとなる。 7月27日:午後、温泉津駅 - 江津駅間が運転再開。 8月8日:江津駅 - 浜田駅間が運転再開。 8月13日:浜田駅 - 三保三隅駅間と、江崎駅 - 奈古駅間が運転再開。 8月28日:益田駅 - 江崎駅間が運転再開。 9月12日:三保三隅駅 - 益田駅間が運転再開し、全線が復旧する。
1984年(昭和59年)2月21日:浜田駅 - 長門市駅間にCTCを導入し、山陰本線全線にCTCが導入される。
1985年(昭和60年)7月27日:竹野駅 - 佐津駅間に臨時駅として切浜海水浴場駅が開業。
1986年(昭和61年) 8月1日:切浜海水浴場駅が廃止。 10月29日:福知山駅 - 城崎駅間が電化。 11月1日:長門市駅 - 幡生駅間の貨物営業が廃止。 12月28日:鎧駅 - 餘部駅間の余部橋梁から、回送中の客車が転落する事故(山陰線余部鉄橋列車転落事故)が発生。