JR京都線
国鉄分割民営化以降は、すべて電車が使用されていた。
113系 宮原電車区・網干総合車両所の車両が6両・7両・8両・11両・12両編成で大垣駅 - 姫路方面間の快速に、また京都総合運転所の車両が4両・8両・12両で湖西線・草津線からの直通として大阪駅まで運転されていたが、最後まで残った網干車の運転が2004年10月16日のダイヤ改正により廃止された。113系自体は京都駅 - 向日町駅間で湖西線・草津線での運用のために、回送として運転されていたが、2023年4月1日を持って湖西線・草津線での定期運用も終了した。
117系 1980年から新快速として運用を開始し、1989年3月11日から新快速に221系が投入された後でも最高速度を115km/hに向上させて新快速に充当されていたが、1991年3月16日のダイヤ改正以降は早朝・深夜の新快速に限定して運用されていた。1995年8月12日に223系の投入が始まり、1999年5月10日のダイヤ改正から朝ラッシュ時において223系で130km/h運転が始まったのに伴い、JR京都線からは前日の9日限りで運用を終了した。新快速撤退後一部編成は快速用に8両編成に組成し運用されていたが、1992年に岡山地区への転用によって当路線への運用が廃止された。113系と同様、京都駅 - 向日町駅間では回送として運転されていた。
103系 明石電車区・高槻電車区・宮原総合運転所の車両を使用し、普通(京阪神緩行線)として運用していたが、高速化やJR東西線の開業を見越して207系に置き換えられ、JR宝塚線直通を除いて1994年3月1日に運用が廃止された。
区間列車として、高槻発4時と平日6時台に京都行きの設定がある。また、毎日朝には大阪駅 - 吹田駅間の列車が1往復設定されている。
車両は、網干総合車両所所属の207系・321系電車が使用され、すべて7両編成で運転されている。
1972年3月15日の新幹線の岡山駅までの開業に伴うダイヤ改正で、昼間15分パターンのダイヤが生まれた。当時の1時間の運行本数は大阪駅 - 吹田駅間で8本、吹田駅 - 京都駅間で4本であった。上り京都方面を例にすると、新快速・快速(大阪駅で新快速待避)・普通(甲子園口発京都行き)・普通(西明石発吹田行き)の順に大阪駅を発車するパターンが15分ごとに繰り返される。普通が西明石駅 - 吹田駅間と甲子園口駅 - 京都駅間に系統分割されたのは、西明石発京都行きで直通運転を行うと当時内側線を走行していた新快速に追いつかれるからである。さらに朝晩時間帯は高槻駅発着の列車も運転されていた。
1985年3月14日の改正で日中の快速が高槻駅 - 京都駅間で各駅に停車するようになり、この時間帯の運転区間は大阪駅 - 高槻駅間となった。201系が投入されたことによりスピードアップが図られ、大阪駅 - 吹田駅間で6本、吹田駅 - 高槻駅間が4本の運行パターンとなった。