京葉線
103系置き換え用として中央・総武緩行線から転入した車両が在籍していた。2007年には205系の転出分の穴埋めで中央線快速からも2本(元T32・T130編成)が改造の上で転入したが、209系500番台に置き換えられ非分割編成2本とともに2009年2月までに長野総合車両センターに廃車回送された。また、試作車の900番台も京葉線で使用されていたが、こちらは山手線から転入した205系に置き換えられ2005年に廃車された。
車両分割のある外房線・東金線直通運用では分割併合に対応した「51 - 54」+「K1 - K4」編成が最後まで残っていたが、2011年6月20日をもって運用を離脱した。
千葉貨物ターミナル駅 : 2000年4月1日廃止、貨物専用駅、現在の新港信号場の位置
京葉線は日本鉄道建設公団により大都市交通線(D線)として建設された路線である。JRの前身である日本国有鉄道(国鉄)の末期に一部区間が開業し、後の国鉄分割民営化後の2度にわたる延伸を経て1990年(平成2年)に全線が開通した。そのため、京葉線の鉄道施設は公団の業務を承継した鉄道建設・運輸施設整備支援機構(鉄道・運輸機構)が保有しており、JR東日本は開業後40年間(2029年度まで)貸付料を支払う。全線開業後は東京から千葉・蘇我まで総武本線のバイパス的役割を果たすとともに、東京都心と、沿線の東京ディズニーリゾートや、幕張メッセ・ZOZOマリンスタジアムなどのある幕張新都心を結ぶアクセス路線となり、また沿線の船橋市・浦安市・千葉市などの生活路線ともなっている。沿線の大半が東京湾の埋立地であり、新しく開発された街が多く、幕張ベイタウンや海浜ニュータウンなどの住宅街や、イクスピアリ、ららぽーとTOKYO-BAY、イオンモール幕張新都心、三井アウトレットパーク 幕張などの大型商業施設が集積するショッピングセンター激戦区になっている(「沿線概況」の節も参照)。
海浜幕張駅を出ると幕張海浜公園を跨いで海浜ニュータウンに入っていく。右側には街並みや景観などが西欧風に統一された幕張ベイタウンがある。花見川を渡ると住宅街の中を進み検見川浜駅に至る。駅周辺は集合住宅が立ち並ぶ一方で美浜区の行政の中心であり、美浜区役所のほか郵便局や消防署、警察署などの公共施設が多い。
検見川浜駅を出ると住宅街の中を進む。左へカーブして草野水路を渡って東を向き稲毛海岸駅に至る。駅周辺は海浜ニュータウンで最初に入居が開始された地域で現在は海浜ニュータウンの中心となっており、商業施設が多く大型集合住宅も軒を連ねている。
稲毛海岸駅を出ると右へカーブして南東を向く。右側の高層住宅群はパイロット・ハウスといい、建設省(現在の国土交通省)などが主催して行われた将来住宅コンクールに出展されたものである。カーブを抜けたところが新港信号場となり、黒砂水路を渡ると上下本線が高架から地上に下り、右手に自動車学校や商業施設などが続く。ここは千葉貨物ターミナル駅の跡地である。新港信号場の下り待避線が高架構造となっているのは、この下り待避線は元々上り本線として使用されており、下り本線から千葉貨物ターミナル駅への入場分岐線の設置計画があったため、上り本線と入場分岐線の交点を立体交差としたものである。
2000年12月2日のダイヤ改正より、日本貨物鉄道(JR貨物)による貨物列車が西船橋駅 - 蘇我駅間で乗り入れを開始した。京葉臨海鉄道からの車扱貨物とコンテナ列車が乗り入れる。これらの列車は総武本線・新金貨物線経由で武蔵野線などを走っていたが、京葉線経由にシフトした結果、以前のルートより最大8時間35分短縮することができ、千葉方面から日本各地への貨物輸送の一層の効率化が図られた。電気機関車は高崎機関区のEH200形と新鶴見機関区のEF65形・EF210形、岡山機関区のEF210形が入線する。
しかしその後に覚書は破棄され、千葉県企業庁はJR東日本に複々線化用地の買取りを打診したものの、JRは買い取らなかったため、その用地は東京湾岸道路の拡幅に転用されることとなった。
なお、1975年の蘇我駅から千葉貨物ターミナル駅までの先行開業時には、蘇我駅から都川信号場までは川崎製鉄の専用線を通り、千葉貨物ターミナル駅に向かっていた。
また東京外環状線の計画段階では、新木場駅以西については国道357号沿いに直進して東京臨海副都心を経由し、東京湾横断後品川埠頭直下で南進、東京貨物ターミナル駅に接続させる予定であった。計画変更時に新木場駅 - 東京貨物ターミナル駅間の軌道はほぼ完成していたため、既設設備を利用して東京臨海高速鉄道りんかい線が開業している。品川埠頭のトンネル内分岐点から南の区間は、当初接続予定であった東京貨物ターミナル駅の隣にある同社の八潮車両基地への回送線として使用されている。
東京延伸開業時に高橋留美子デザインによる「マリン」というイメージキャラクターが登場した。オレンジカード、駅に飾るタペストリー、電車(205系)の前面に装着する全線開通と「マリンです。どうぞよろしく」の2種類のヘッドマークなどが制作された。
2016年9月25日に東京圏輸送管理システム (ATOS)が導入されたが、これは東京23区内を走行するJRの在来線の中では最も遅い導入となった。
試験的に投入された連接車両で、1編成のみ存在した。14両編成で通常の列車の10両編成分と同じ長さである。
2007年3月18日のダイヤ改正から土曜・休日のみの運用として営業運転を開始したが、後に部品の一部について改良が必要と判明し同年4月に営業運転から暫定的に離脱した。改良後、何度かの試運転を経て2008年12月23日より改めて土休日ダイヤでの営業運転を再開した。
ドアの位置が既存車両と異なるため、本系列独自の乗車口マークが各ホームに設置されたほか、発車標や一部駅の時刻表では本系列運用時に「14両」と表記された。
E233系への置き換え対象からは唯一外れE233系導入後も継続して京葉線で使用するとされたが、2011年10月1日の運用改訂で再度運用から外れた(実際には改訂以前より他車種による代走となっていた)。2014年4月2日付で廃車。
京葉線 103系
京葉線 165系「シャトル・マイハマ」
京葉線 201系
京葉線 205系(新製導入車)
京葉線 205系(山手線からの転入車)
京葉線 E331系
武蔵野線 205系0番台
武蔵野線 205系5000番台
武蔵野線用は8両編成が運用されていた。この8両編成は、当初から武蔵野線用に製作された先頭車前面の形状が従来と違うスタイルの編成と、後年中央・総武緩行線・山手線・南武線・埼京線からそれぞれ転入した車両が存在していた。また、他線区から京葉線に転入後、再度武蔵野線に転用された車両もあった。山手線へのE235系投入で余剰となった、中央・総武線各駅停車用の209系500番台とE231系の転属により、2020年10月19日を以って営業運転を終了した。全編成がインドネシアに譲渡された。