JR西日本321系電車
2023年(令和5年)3月18日時点の定期運用区間を次に記す(すべて207系と共通運用)。
東海道・山陽本線(琵琶湖線・JR京都線・JR神戸線〈京阪神緩行線〉):野洲 - 加古川 日中は高槻 - 西明石間で運用され、京都駅乗り入れは日中以外、草津・加古川乗り入れは平日朝ラッシュ時(草津乗り入れの到着後は回送で野洲まで入線。折返しは回送で京都まで)、野洲乗り入れは京都発の最終電車(毎日運転。折返しは早朝に京都まで回送)のみだったが2021年春のダイヤ改正で消滅している。
福知山線(JR宝塚線):尼崎 - 篠山口 日中は尼崎 - 篠山口間で運用され、2023年3月17日までは篠山口乗り入れは朝晩のみであった。基本的に東海道本線(JR京都・神戸線 京都 - 大阪 - 尼崎間)直通の普通およびJR東西線・片町線(学研都市線)と直通の快速・区快間速・普通列車で運用されている。
JR東西線・片町線(学研都市線)・関西本線(大和路線):尼崎 - 京橋 - 木津 - 奈良 東海道本線(JR神戸線)・福知山線(JR宝塚線)と直通運転を行うほか、片町線(学研都市線)内のみの運用もある。
和田岬線はホームが6両編成分しかないため、7両貫通編成である本形式の運用はない。