神奈川東部方面線
一方、1981年(昭和56年)12月に神奈川県知事、横浜市長、川崎市長が3首長懇において、新横浜 - 川崎 - 羽田空港の新線構想に合意したと発表した。
1983年(昭和58年)8月に神奈川県が発行した『神奈川の交通体系の将来構想―交通需要管理による地域交通を求めて―』において、先述の羽田アクセスのための新線建設はあまりにも膨大な建設費が必要で実現は困難が予想されるとした。そこで、羽田アクセスのための公共交通機関の整備ルート案として「東海道貨物専用線活用ルート」と「京浜急行羽田空港線延伸ルート」の2案が示された。このうち、「東海道貨物専用線活用ルート」は相鉄駅 - 横浜羽沢 - 新横浜間に新線を建設するとともに、横浜羽沢 - 羽田 - 羽田空港ターミナル間は貨物専用線の旅客化と新線建設を行うことで新横浜 - 羽田空港ターミナル間を約25分程度で接続するという案であった。
さらに新幹線連絡線として相鉄駅 - 新横浜 - 大倉山間に新線を建設し、相鉄から東横線への乗り入れを行うという構想も示されていた。なお、新幹線連絡線は鶴ケ峰 - 新横浜 - 大倉山間9 kmとされていたが事業主体は不明であった。
相鉄では2013年(平成25年)12月より、神奈川県や横浜市の要請もあり、新宿駅乗り入れとは別途、東海道線品川駅以北・上野東京ラインを介した宇都宮線・高崎線・常磐線方面への乗り入れも検討していることが発表された。
また、2016年(平成28年)9月には、横浜市長の林文子などが、品川 ・東京方面および上野東京ラインへの乗り入れの具体的な検討を相鉄とJR東日本に対して要請する考えを示していたが、2018年(平成30年)12月11日に開催された横浜市議会の答弁で、接続する横須賀線等の運行が高頻度および路線の設備上、多方面へ向かう運行本数の確保が困難であるのを理由に、開業当初は渋谷・新宿方面および前述の埼京線・川越線への列車のみを設定し、当面の間、川崎駅経由の品川・東京および上野東京ライン方面への列車設定は行われないことを明らかにした。
各鉄道事業者では直通運転に際し、以下の対応を実施もしくは計画している。