東急東横線
日比谷線直通終了時点で直通列車には東急1000系および東京地下鉄(東京メトロ)03系が使用されていた。車両規格も東横線・みなとみらい線内を走る20m級4つドア大型車体とは異なり、18m級3つドアまたは5つドア中型車体となっている。列車に搭載されている保安設備の関係上、日比谷線に乗り入れていた東急の車両は東武伊勢崎線に乗り入れることができなかった。逆に東武の車両も同様の理由により、東横線内には乗り入れることができない。車両の運用は『MY LINE 東京時刻表』(交通新聞社)の日比谷線のページにおける列車番号欄の末尾「K」の列車は東急1000系、「S」の列車は東京メトロ03系となっていることで判別できた(「T」の列車は東武の車両)。ただし、定期検査時やダイヤが乱れた際はこの限りではなかった。
北千住方面行の1000系は種別表示において「日比谷線直通」と表示されていた(これは中目黒駅 - 北千住駅間の日比谷線内折り返し運転の際も同様)。
プロ野球東京ヤクルトスワローズの本拠地である明治神宮野球場と横浜ベイスターズ(現・横浜DeNAベイスターズ)の本拠地である横浜スタジアムが終端駅近くにあることから、2007年から両チームの対戦において東急グループ各社協賛の「東横線ダービー(東横シリーズ)」が行われ、期間中はPR列車も運行されたが、東横線を両球場へのアクセス路線として利用するファンがほとんど見られなかったことなどから、2011年現在、目立ったPR活動は行われなくなった。詳細は「日本のダービーマッチ#プロ野球」参照。一方で、2013年3月に埼玉西武ライオンズが本拠地を置く西武ドーム最寄りとなる西武球場前駅への乗り入れが実現できたこともあり、5月から6月までのセ・パ交流戦期間中には西武6000系を使用したライオンズとベイスターズのラッピング電車を期間限定で運行した。
欅坂46のデビュー曲「サイレントマジョリティー」のミュージックビデオは、旧渋谷駅再開発工事の現場(現・渋谷ストリーム)で撮影された。
1935年2月1日 運転を開始。 当時の停車駅:渋谷駅 - 青山師範駅 - 自由ヶ丘駅 - 田園調布駅 - 新丸子駅 - 日吉駅 - 綱島温泉駅 - 妙蓮寺駅 - 反町駅 - 横浜駅 - 桜木町駅。
1941年8月4日 急行運転廃止。
1950年8月1日 急行運転復活。
1952年4月1日 昇圧工事に伴い、急行運転を再び休止。
1955年4月1日より運転を再開。当時は日中のみ。 当時の停車駅:渋谷駅 - 学芸大学駅 - 自由ヶ丘駅 - 田園調布駅 - 武蔵小杉駅 - 日吉駅 - 綱島駅 - 菊名駅 - 横浜駅 - 桜木町駅。
1955年10月1日 終日運転になる(朝ラッシュ時のみ菊名駅 - 桜木町駅間は各駅停車)。
1956年10月1日 菊名駅 - 桜木町駅間が通過運転に統一。
1964年8月29日 中目黒駅を停車駅に追加。
2000年8月6日 多摩川駅を停車駅に追加。
2006年9月25日 元住吉駅始発・終着の列車を廃止。
2023年3月18日 東急新横浜線開業、相鉄新横浜線全通、並びに相鉄本線・いずみ野線への直通運転開始に伴い、日吉駅以南で新綱島駅・新横浜駅・相鉄線方面へ分岐する列車が新規設定される。
2023年8月10日 平日夜間の東急車による渋谷始発元町・中華街行き5本の4号車・5号車で有料座席指定サービス「Qシート」を開始。
1926年(大正15年)2月14日 (旧)東京横浜電鉄が丸子多摩川駅(現・多摩川駅) - 神奈川駅間を開業。目蒲線と相互乗り入れし、目黒駅 - 神奈川駅間直通運転開始。
1927年(昭和2年)8月28日 渋谷駅 - 丸子多摩川駅間が開業。渋谷駅 - 神奈川駅間直通運転開始。路線名を「東横線」とする。
1928年(昭和3年)5月18日 神奈川駅 - 高島駅(後の高島町駅)間が開業。
1932年(昭和7年)3月31日 高島町駅 - 桜木町駅間が開業(全通)。府立高等前駅を府立高等駅に、太尾駅を大倉山駅に改称。
1935年(昭和10年)2月1日 急行運転開始。
1936年(昭和11年)4月1日 碑文谷駅を青山師範駅に改称。
1939年(昭和14年) 10月1日 (旧)東京横浜電鉄が目黒蒲田電鉄に合併(合併後、目黒蒲田電鉄が逆に(新)東京横浜電鉄に改称)。 12月11日 新丸子駅 - 元住吉駅間に工業都市駅開業。
1941年(昭和16年)8月4日 急行運転廃止。
1942年(昭和17年)5月1日 小田急電鉄と京浜電気鉄道(現・京浜急行電鉄)を合併、東京急行電鉄に社名変更。
1943年(昭和18年)12月1日 青山師範駅を第一師範駅に、府立高等駅を都立高校駅に改称。
1944年(昭和19年)10月20日 綱島温泉駅を綱島駅に改称。
1945年(昭和20年) 6月1日 並木橋駅、新太田町駅休止。 6月16日 武蔵小杉駅開業。
1950年(昭和25年) 4月8日 神奈川駅を廃止。 8月1日 急行運転復活。
1952年(昭和27年) 4月1日 急行運転休止。 7月1日 第一師範駅を学芸大学駅に、都立高校駅を都立大学駅に改称。