宇都宮線
2010年(平成22年)12月4日のダイヤ改正で「おはようとちぎ」・「ホームタウンとちぎ」が廃止され、宇都宮線内を相互発着する特急列車がなくなった。2016年3月26日ダイヤ改正時点で以下の列車が当線経由で運転されているが、すべて東京方面と他線区沿線各地を結ぶ列車となっている。
新宿・大宮方面 - 東武日光線沿線都市(栃木・鹿沼・日光方面)間 東武直通特急「日光」、「きぬがわ」、「スペーシアきぬがわ」 毎日4往復(加えて臨時列車が特定日のみ最大2往復) 多客期には東海道線・上野東京ライン経由の臨時列車も運転される(大船から東京経由、赤羽停車)。
品川・上野 - 柏方面 - 常磐線沿線都市(土浦・水戸・日立・いわき方面)間 特急「ひたち」、「ときわ」 毎日下り37本、上り34本 「スーパーひたち」が原ノ町・相馬・仙台方面まで運転されていたが、2011年3月11日の東日本大震災および福島第一原子力発電所事故の影響を受けていわき駅 - 仙台駅間が運休となり、2012年3月17日のダイヤ改正で正式にいわき駅発着に短縮。2015年3月14日のダイヤ改正で「スーパーひたち」・「フレッシュひたち」からそれぞれ「ひたち」・「ときわ」に改称。2020年3月14日のダイヤ改正で「ひたち」が仙台駅乗り入れ再開。
上野 - 高崎線、上越線、両毛線、吾妻線各沿線都市(熊谷・高崎・前橋・長野原草津口方面)間 特急「あかぎ」、「草津・四万」 (平日)下り10本、上り6本、(土休日)下り5本、上り6本
詳細は、各列車の記事を参照。
上野駅では、東京駅からの列車(一部始発列車含む)は高いホームから、上野駅始発列車(一部除く)は専用の低いホームからそれぞれ宇都宮線列車として発車する。上野駅を出てしばらくの間、ポイント上を通過するなど徐行運転を続ける。高いホームと低いホームからの線路が同じ高さに集まり、通過する鶯谷駅・日暮里駅付近からスピードを上げて常磐線の複線を東に分けた後、山手線・京浜東北線の西日暮里駅 を通過する付近で並走していた両線(複々線)および東北新幹線の複線と分かれて高架を走り、常磐線貨物支線(田端貨物線)をまたいで新幹線操車場の東側を進み尾久駅に停まる。この上野駅 - 尾久駅間は回送線の意味合いから複々線区間となっており、上野駅の高いホームを発着する列車は複々線の外側の線路を、また低いホームを発着する列車は複々線の内側の線路を通り、途中の井堀信号所で分岐・合流する。まず高架ホーム発と地上ホーム発の線路間に操車場方面の線路をそれぞれから分岐・合流、高架を下って、本線の下をくぐる立体交差で操車場へ向かう。本線はその後、合流し、尾久駅方面につながる。かつてはこの区間で、上野駅発着の客車列車の推進回送が行われていた。尾久駅は1面2線で、東京都区内にあっては小さな駅であるが、構内に客車操車場があり、留置線、洗浄線、尾久車両センター(旧尾久客車区)の検修庫、田端運転所があり、宇都宮線・高崎線・常磐線・東海道線の車両が留置されているほか、かつては日中は寝台特急「北斗星」、「あけぼの」などに使用されていた機関車(EF81形=田端運転所、EF64形1000番台=長岡車両センターなど)や客車編成(24系・14系)が留置されていた。
東京駅 - 日暮里駅間が東北本線列車線に属する。ただし、上野駅 - 日暮里駅間は宇都宮線とは別の専用複線を使用する。東北本線(当時は日本鉄道)の駅として開業した日暮里駅には、当初東北本線列車も停車していた。
東北本線の建設についての詳細は「東北本線#歴史」を参照。
このほか、東京と栃木県北西部地区を結ぶ特急列車「日光」「きぬがわ」「スペーシアきぬがわ」、高崎線方面の特急列車「あかぎ」「スワローあかぎ」などが当線経由で運転されているが、いずれも東京と宇都宮線沿線地区以外の遠隔地を結ぶ列車となっており、宇都宮線区間内で完結する特急列車は皆無となっている。
当節では、赤羽駅 - 大宮駅間において東北貨物線を走行する湘南新宿ラインの列車も、同区間における宇都宮線の列車と見なして記述する。
日中は1時間に上野東京ラインが3本、湘南新宿ラインが2本(1本は快速)設定されており、高崎線に直通する列車(1時間に5本)も含め、東京駅 - 大宮駅間は、併走する京浜東北線電車に対する快速列車の役割も果たしている。赤羽駅 - 浦和駅 - 大宮駅間は合わせて1時間に10本運転されているが、上野駅発着系統・上野東京ラインと湘南新宿ラインで並走する場合も多く、間隔は均等ではない。赤羽駅・浦和駅・大宮駅における、上野駅発着系統・上野東京ラインと湘南新宿ラインの列車の相互接続や、宇都宮線列車と高崎線直通列車の相互接続は、終電間際を除き考慮されていない場合が多い。また、乗り換え自体は可能であるが、その乗り換えも対面乗り換えではできない。
普通列車の運転系統は、宇都宮駅を境にして南北で分離されつつあるが、2006年7月のダイヤ改正では、削減傾向の上野駅 - 黒磯駅間の直通列車が増発され、また車両運用に絡んで小金井駅 - 黒磯駅間の区間列車が新設(宇都宮駅乗り換えから小金井駅乗り換えに変更)されるなど、柔軟なダイヤ設定となっている。
キハ40系(2ドア車) 宇都宮運転所所属の烏山線用のディーゼル気動車が宇都宮 - 宝積寺間に乗り入れていた。宇都宮線内では定期運用を有する唯一の気動車であった。烏山線列車は宇都宮線内でもワンマン運転を行っていたが、すべてのドアから乗降可能となっていた。2017年3月4日のダイヤ改正でEV-E301系に置き換えられ、運用を終了した。
キハ40系