紀勢本線
紀伊田辺駅 - 御坊駅間は1時間に1本程度で、2002年11月以降は日中は他区間から系統分離され、2020年4月現在227系電車2両編成によるワンマン運転を行っている。2020年3月以前は当区間専用の113系2000番台電車2両編成によるワンマン運転が行われていた。ただし、朝と夜には紀伊田辺駅 - 和歌山駅間の列車が223系電車・225系電車・227系電車の4両編成で運転され、この場合は車掌乗務の列車となる。御坊駅折り返しの列車は御坊駅で和歌山方面の列車と接続する。また、朝に周参見発御坊行き(列車番号は紀伊田辺駅を境に変更)の直通列車が運転されているほか、2006年6月からは田辺地区の中学校・高等学校の授業日には南部発紀伊田辺行きの臨時列車も運転されている。
2022年4月1日より平日の始発 - 9時を除く全列車においてサイクルトレインが実施されている。
廃止区間の駅を除く。( )内の数字は亀山駅起点の営業キロ。
狗子ノ川駅:1967年廃止、宇久井駅 - 那智駅間 (191.4km)
南広信号場:1967年廃止、広川ビーチ駅付近 (341.3km)
手平駅:1941年廃止、宮前駅付近 (379.1km)
和歌山操駅:1986年廃止、宮前駅 - 和歌山駅間 (379.5km)
新宮駅 (0.0km) - 熊野地駅 (1.5km)
1930年(昭和5年) 4月1日:営業距離の単位をマイルからメートルに変更(和歌山駅 - 御坊駅間 35.0M→56.4km、紀伊由良駅 - 由良内駅間 1.2M→2.0km)。 12月14日:御坊駅 - 印南駅間 (17.0km) が延伸開業し、道成寺駅・和佐駅・稲原駅・印南駅が開業。
1931年(昭和6年)9月21日:印南駅 - 南部駅間 (14.8km) が延伸開業し、切目駅・岩代駅・南部駅が開業。
1932年(昭和7年)11月8日:南部駅 - 紀伊田辺駅間 (9.1km) が延伸開業し、芳養駅・紀伊田辺駅が開業。
1933年(昭和8年)12月20日:紀伊田辺駅 - 紀伊富田駅間 (12.8km) が延伸開業し、紀伊新庄駅・朝来駅・白浜口駅(現在の白浜駅)・紀伊富田駅が開業。
1935年(昭和10年)3月29日:紀伊富田駅 - 紀伊椿駅間 (5.3km) が延伸開業し、紀伊椿駅(現在の椿駅)が開業。
1936年(昭和11年) 7月1日:日方町駅が海南駅に改称。 10月30日:紀伊椿駅 - 周参見駅間 (13.3km) が延伸開業し、紀伊日置駅・周参見駅が開業。
1938年(昭和13年) 9月7日:周参見駅 - 江住駅間 (12.0km) が延伸開業し、見老津駅・江住駅が開業。 12月15日:手平駅・冷水浦駅・初島駅が開業。
1940年(昭和15年)8月8日:江住駅 - 串本駅間 (20.1km)、新宮駅 - 紀伊木本駅間 (22.6km) が延伸開業。紀勢中線を編入し、和歌山駅(初代) - 紀伊木本駅間などが紀勢西線となる。狗子ノ川駅 - 秋津野駅間で改キロ (+0.1km)。
この駅を境にして、多気駅から南西方向に向かってきた紀勢本線は右にカーブをして和歌山市を目指すために北進を始める。山間にある紀伊有田駅・田並駅と過ぎると、やがて枯木灘が広がる海岸が田子駅・和深駅と続いた先の周参見駅付近まで広がる。江住駅 - 和深駅間ではシカとの接触事故が多く、沿線のアドベンチャーワールドで飼われているライオンの糞を忌避剤として線路沿いに撒いたところ接触事故がなくなったが、一時的な効果に終わっている。この先の見老津駅 - 周参見駅間では当線唯一の信号場である双子山信号場が設けられている。周参見駅からは山間を走行し、富田川を渡って紀伊富田駅を過ぎると、次第に左手にはアドベンチャーワールドの観覧車が見え始め、右手に引き上げ線が現れると、白浜駅に到着する。同駅は白良浜や南紀白浜温泉などの観光地を抱える白浜町の中心駅として位置づけられており、特に夏場には多くの観光客が訪れる関西のリゾート地となっている。新大阪方面からの特急列車のうち、半数以上がこの白浜駅で折り返している。
新宮駅 - 紀伊田辺駅間では、長い間165系が使用されていたが、165系の老朽化のため1999年10月のダイヤ改正から105系に置き換えられた。しかし運用を始めた105系はトイレのない4扉ロングシート車で、このような車両を観光地であり駅間距離の長い当区間で運行することは沿線の自治体や地元から大きな問題として取り上げられ、和歌山県や沿線の自治体で構成されている紀勢本線活性化促進協議会がJR西日本に対して要望を行った。
この要望を受けてJR西日本は、「マリンライナー」で使用されていた213系の転用により捻出された岡山地区の3扉ロングシートの105系を、トイレ設置を含めたリニューアル工事を施工することにより紀勢本線に転用を行い、2004年10月25日から運用を開始し、2004年度内に5編成すべてにトイレが設置された。トイレの設置にあたっては、5編成分の改造費など6,500万円のうち、和歌山県と紀勢本線活性化促進協議会が1,000万円ずつ負担している。
当初復旧時期については未定とされていたが、夏休みの行楽シーズンに入ったことに加え、バス代行では朝・夕時間帯の田辺市・御坊市から海南市内や和歌山市内への通勤・通学需要に対応しきれていない状況であった。JR西日本和歌山支社は記者会見にて復旧作業の進捗状況を見た上で、運転再開時期を2015年7月末頃を目途とした。その後、予定より早く作業が進んだことから2015年7月25日に踏切・信号機器の作動状態確認の試運転列車を走らせ、同日限りで御坊駅 - 箕島駅間のバス代行を終了し、翌26日の始発より全線での運転を再開し通常ダイヤに戻された。
その後日本列島に接近した台風16号の高波により、再度新宮駅 - 三輪崎駅間で路盤流出が発生し、8月22日から9月1日まで紀伊勝浦駅 - 新宮駅間で運行を見合わせ、バスによるピストン輸送を行った。
1990年(平成2年)3月10日:夜行列車の始発駅が新大阪駅に変更され、列車種別を普通から快速に変更。それまでは天王寺駅から和歌山駅まで無停車運行であったものを阪和線内で快速停車駅に停車することになり、ホーム上での案内も普通列車ではなく「快速・新宮行き」として案内されるようになった。
1999年(平成11年)10月2日:定期列車としての新大阪発新宮行き普通夜行列車の運転終了。 列車自体はすでに紀伊田辺駅までの最終列車であったため、新大阪駅 → 紀伊田辺駅間は存続。臨時列車として紀伊田辺駅 → 新宮駅間で延長運転される。
2000年(平成12年)10月1日:紀伊田辺駅 → 新宮駅間の延長運転が廃止され、臨時列車としての"太公望列車"も廃止。
2002年(平成14年)3月23日:この日未明の紀伊田辺駅到着分をもって165系での運行を終了、同日に新大阪を出発する列車から221系による運行となる。
2010年(平成22年)3月13日:御坊駅から紀伊田辺駅までの運転を取りやめ、御坊駅までに運転区間を短縮。終着駅到着が最も遅い列車ではなくなる。
以後の運行状況は「#阪和線との直通運転」を参照。
紀伊半島を半周する路線で、松阪駅 - 和歌山駅間では熊野や南紀といった沿岸部の都市を国道42号とともに結んでいる。
紀伊長島駅 - 海南駅間では一部区間を除いて海沿いを走行する一方で、多気駅 - 紀伊長島駅間など山間部を走行する区間もあり、山間部では野生動物と列車が衝突する事象も増えている。
紀伊田辺駅は和歌山県中南部の経済の中心となっている田辺市の中心駅で、かつて紀伊田辺機関区があったため、駅構内には多くの留置線があり、この駅を境に普通列車の運転系統が分かれている。また、紀州路から中辺路と大辺路が分岐しており、陸上交通においても鉄道においても交通の要衝でもあった。紀伊田辺駅からは複線になり、田辺市の市街地を抜け、芳養駅を過ぎると第三芳養トンネルを通過し、日本一の梅の産地を抱えるみなべ町に入り、南部駅に至る。千里梅林の下にあるトンネルをすぎると、千里の浜と呼ばれる海岸沿いを走行する。古くからの景勝地で、『枕草子』などでその名がみられるほか、日本有数のアカウミガメの産卵地として知られている。岩代駅 - 切目駅間の一部区間では太平洋の絶景を眺めることができ、一部の列車が速度を落として運転するなどビューポイントとなっている。
切目駅からは内陸を走行し、印南駅のすぐ北側には印南町のシンボルである「かえる橋」を見ることができる。御坊駅では紀州鉄道が分岐している。御坊駅は御坊市の郊外に位置しており、中心駅は紀州鉄道の紀伊御坊駅である。御坊駅から再び北上し、紀伊内原駅・紀伊由良駅と続く。紀伊由良駅は、蒸気機関車に使用される石炭を配炭する拠点が海岸部にある由良港に設けられ、その配炭所を結ぶ目的で貨物線が分岐していた。このあたりからミカン畑が目立つようになり、広川ビーチ駅を通過し、醤油発祥の地として知られている湯浅駅へと至る。
1959年(昭和34年)7月15日の紀勢本線全通直前:当時の紀勢西線には、夜行普通列車が運行されていた。この時点では、天王寺発新宮行、天王寺・南海本線難波発新宮行、新鹿発天王寺・南海難波行(ただし難波行の客車は新宮駅から連結)の3本が運行されていた。
1959年(昭和34年)7月15日:紀勢本線の全通により、名古屋駅 - 天王寺駅間通しで運行される夜行普通列車が上下とも設定される。上下とも新宮駅 - 東和歌山駅(現・和歌山駅)間で南海難波駅発着の客車を併結する。また従来の天王寺発新宮行夜行列車のうち1本は準急「はやたま」となる。
1961年(昭和36年)3月1日:名古屋発天王寺・南海難波行が新宮駅で系統分割され、同時に南海難波行の併結が廃止される。新宮発天王寺行の夜行普通列車は気動車による運行となる。なお天王寺・南海難波発名古屋行は従来通り客車で直通運行。
1966年(昭和41年)頃:新宮発天王寺行の夜行普通列車が名古屋発となり、再び客車での運行に変更される。
1968年(昭和43年):上下列車とも新宮駅 - 天王寺駅間で二等寝台車(のちのB寝台車)が連結される。