JR神戸線
285系 寝台特急「サンライズ瀬戸」「サンライズ出雲」で使用されている。
289系 特急「らくラクはりま」で使用されている。
223系(1000・2000番台)・225系(0・100番台) 網干総合車両所(本所)の車両が使用されている。223系は1995年8月12日から、225系は2010年12月1日から運用を開始し、新快速・快速(明石駅以西は普通)と、西明石駅 - 姫路駅間の区間運転の普通に使用されている。225系0・100番台と223系1000・2000番台は共通運用であるが、Aシート対応改造した223系1000番台のV3編成とV4編成は固定運用とされている。223系2000番台と225系100番台に存在する6両編成は、性能では他と差は無いが新快速には充当されていない。
221系 網干総合車両所(本所)の車両が使用されている。運用開始当初は新快速でも運用されたが223系が導入されるとその役割を譲り、以降は快速(明石駅以西は普通)に使用され、6両、12両編成で運用される。
207系・321系 網干総合車両所(明石支所)の車両を使用し、普通(京阪神緩行線)として大阪駅 - 加古川駅間で運転されている。
221系
223系1000番台
223系2000番台
225系0番台
225系100番台
207系
321系
289系
285系
1月18日:大阪駅 - 塚口駅間・西明石駅 - 姫路駅間が開通。大阪 - 尼崎間は上下外側線で普通のみ運転し、JR宝塚線塚口駅で折り返し。
1月19日:大阪駅 - 甲子園口駅間の上下内側線が開通。普通のみ運転。
1月23日:須磨駅 - 西明石駅間が開通。上下電車線を使用して、快速・普通を運転。甲子園口駅 - 三ノ宮駅間でバスによる振替輸送。
1月25日:甲子園口駅 - 芦屋駅間の上下内側線が開通。普通は芦屋駅、新快速(大阪駅 - 甲子園口駅間は普通)は甲子園口駅折り返し。バスによる振替輸送を芦屋駅 - 三ノ宮駅間に短縮。
1月30日:神戸駅 - 須磨駅間が開通。兵庫駅 - 須磨駅間は、上下列車線運転する新長田駅付近 - 鷹取駅付近間を除き、上下内側線・電車線運転。新長田駅は通過。
2月8日:芦屋駅 - 住吉駅間の上下内側線が開通。普通は住吉駅、新快速は芦屋駅折り返し。バスによる振替輸送を住吉駅 - 三ノ宮駅間に短縮。
2月14日:尼崎駅 - 芦屋駅間の上下外側線が開通。普通・新快速は住吉駅折り返し、快速は芦屋駅折り返し。
2月20日:灘駅 - 神戸駅間の下り内外線が運転。灘駅 - 住吉駅間はバスによる振替輸送。他社に先駆けて神戸市中心部まで乗り入れるようになった。
3月10日:兵庫駅 - 鷹取駅間電車線に復帰し、新長田駅営業再開。
3月26日:灘駅 - 神戸駅間の上り内側線が開通し、上り列車は上り内側線に復帰。
3月27日:灘駅 - 神戸駅間の下り列車が下り内側線に復帰。
4月1日:最後まで不通であった住吉駅 - 灘駅間が復旧し、全線開通する。
しかし、この再配置だけでは車両不足が解消できず、岡山電車区・広島運転所から115系19両および森ノ宮電車区・日根野電車区の103系が運用されたほか、震災時に鷹取工場に入場していた奈良電車区の221系も運用された。また、車両の増結を行うなどし、201系は通常7両編成で運用されているが、このうち4本を4M4Tの8両編成と、8M4Tの12両編成に組み替え、201系では最長となる12両編成で運転された。
六甲道駅を含む住吉駅 - 灘駅間は、高架橋が崩落し最も大きな被害を受けたため、最後まで不通区間として残ることになったが、4月1日に74日ぶりに全線が開通した。これにより震災後、阪神間の鉄道が初めて復旧することになり、この日に行われたダイヤ改正で新快速を増発している。六甲道駅復旧の模様はNHKのテレビ番組『プロジェクトX〜挑戦者たち〜』で取り上げられたほか、これを題材として関西テレビ放送で『BRIDGE はじまりは1995.1.17神戸』が放送された。開通区間が延長されるたびに、開通直後から路盤固めまでの暫定ダイヤと、路盤が固まってから次に開通区間がのびるまでの暫定ダイヤの2種類がつくられ、震災発生から全通まで18回のダイヤ改正が行われた。
2000年と2001年の7月 - 9月の土曜・休日に四条畷駅・放出駅 - 西明石駅間で臨時快速「神戸シーサイドレジャー号」が1往復運転されていた(2001年の復路は放出行き)。停車駅は、四条畷駅 - 尼崎駅間の各駅・芦屋駅・三ノ宮駅・神戸駅・須磨駅・垂水駅 - 西明石駅間の各駅であった。
神戸市西部の須磨海水浴場・マリンピア神戸(三井アウトレットパーク マリンピア神戸)・アジュール舞子、明石市東部の大蔵海岸へのアクセスとして、それらの施設の最寄駅に着くたび特別に車内放送(案内)が流されたが、宣伝不足のためあまり利用されず、その後、大蔵海岸とアジュール舞子で続けて砂浜が陥没する事故が起き、両海水浴場がともに閉鎖し、以後は運転されていない。
2010年3月13日の改正で日中の半数の系統が須磨駅折り返しに戻され、この時間帯の運転系統が再編された。
加古川駅発着列車は1991年3月16日に快速が加古川駅発着になったときに朝のみに縮小され、1997年9月1日に5本に増発された。甲子園口駅発着の列車は、2007年8月27日から同駅のバリアフリー化工事のため尼崎駅発着や芦屋発に変更され、工事が終了した2009年3月14日のダイヤ改正で再び毎日早朝・深夜(深夜の列車は西明石行きから変更)に設定。2010年3月13日の改正では朝6時台と夜23時台(宮原操車場 - 甲子園口駅間は回送)に縮小された。
女性専用車
大阪駅 - 西明石駅・加古川駅間を運転する普通のうち、207系の京都側から3両目と321系の5号車には、平日・休日にかかわらず毎日、始発から終電まで女性専用車が設定されている。乗車位置には女性専用車の案内が表示されている。なお、ダイヤが乱れた際は女性専用車の設定が解除されることがある。
JR神戸線では2002年12月2日から女性専用車を導入し、始発から9時00分と17時00分から21時00分まで設定されていたが、2011年4月18日からは平日・休日にかかわらず毎日、始発から終電まで女性専用車が設定されるようになった。