南武線
南武線の混雑の原因としてまず挙げられるのが、川崎市中原区や幸区といった人口増加率の高い地域を沿線に多く抱えていることに加えて、JR横須賀線や東急東横線・田園都市線、小田急線、京王線など多数の路線と接続していることから、利用者がそもそも多いという点である。特に平日朝ラッシュの時間帯は、最も混雑が激しい武蔵中原駅以南の区間で2-3分間隔の高頻度運転が行われているが、それにも関わらずこれほど高い混雑率となっている理由は、当路線の列車が都市部のJR線では珍しくなった6両編成で運行されていることにある。
これまで編成両数を増やせなかった理由として、JR東日本横浜支社は「編成を延ばすにはホームの設備などをすべて取り替える必要があるほか、踏切の鳴動時間なども変わってくるため大規模な改修が必要になる。車両基地など電車を停める場所も拡張が必要になる」と説明している。特に「ホームの直近に踏切がある駅」は、そのままではホームを延伸できず、JR東日本は「踏切道の移設は自治体などの協力をいただかなければできない」としている。加えて住宅密集地を走る路線であるため、駅周辺に民家などが建て込んでいる場所も多く、ホームの延伸が容易にできないのが現状である。
近年では車体幅が従来車より15cm広い新型車両・E233系が導入されたことで混雑は若干緩和されているものの、抜本的な改善には至っておらず、当路線のバイパス路線として期待されていた川崎縦貫高速鉄道の計画が廃止となった後は、南武線の輸送力増強はより重要度を増している。
( )内の数字は起点からの営業キロ
稲田堤駅 - 府中本町駅間は、2015年度に事業を完了している。谷保駅 - 立川駅間が事業準備区間に位置付けられている。2023年8月に開催した都市計画素案説明会の資料によると、構造形式は高架方式を採用する。事業期間は、13年を予定している。事業が完了すると西国立駅と矢川駅は、高架駅になる。谷保駅は地上駅のままである。
貨物専用
全駅神奈川県内に所在。
実体は尻手駅 - 新鶴見操車場のみ。戦時買収直後に整備が始まり、1951年には敷設されていたが東海道本線貨物支線(川崎駅 - 浜川崎駅)の代替として1973年に正式開業。
東京地区の電車特定区間の路線の一つであり、神奈川県の川崎駅と東京都の立川駅を結ぶ路線で、川崎市をその細長い形に沿うように貫く動脈である。ラインカラーは黄色(■)であり、走行する車両の車体色の一部に用いられている。駅ナンバリングで使われる路線記号はJN。
川崎市内においては、川崎駅付近や臨海地区などの南部地域と多摩区などの北部地域を結ぶ唯一の交通機関である。東京都心や山手線各駅から郊外に延びる複数の放射状路線と交差する環状路線(フィーダー線)の一つとなっており、京葉線・武蔵野線と連続する東京の外環状線の一部を構成している。また、川崎駅の隣の尻手駅からは、鶴見線・東海道貨物線の浜川崎駅へと伸びる支線(通称「浜川崎支線」)と、品鶴線の新鶴見信号場へと伸びる支線(通称「尻手短絡線」)が存在する。
多摩川とは距離は多少離れるが全線で並行し、右岸を走る南側では多摩丘陵東端に沿って多摩川の氾濫原を走る。多摩川を渡った北側では立川崖線を登り、武蔵野台地上を走る。堤防は稲城市内の高架線や登戸駅付近で見える。川崎市内では二ヶ領用水とも並行し、その本川および川崎堀とは中野島駅・宿河原駅・久地駅・武蔵小杉駅・平間駅の各駅付近で計5回交差する。
また、大半が地下を通る貨物線(通称「武蔵野貨物線」 鶴見駅 - 梶ヶ谷貨物ターミナル駅 - 府中本町駅間)が南武線の南側の多少離れた所を通っている。
時期不明)。 6月10日:武蔵中丸子駅が廃止。
1946年(昭和21年)5月1日:平間駅営業が再開。
1949年(昭和24年)6月1日:日本国有鉄道が発足し、承継。
1951年(昭和26年)5月1日:尻手駅 - 新鶴見操車場間に路線敷設(営業キロ設定なし)。
1954年(昭和29年)3月21日:尻手駅付近が高架化。
1960年(昭和35年) 3月20日:久地駅 - 宿河原駅間が複線化。 3月27日:武蔵溝ノ口駅 - 津田山駅間が複線化。
1962年(昭和37年)8月7日:久地駅 - 津田山駅間の踏切で電車が小型トラックと衝突して脱線、対向電車と衝突、3人死亡。
1963年(昭和38年) 11月7日:登戸駅 - 稲田堤駅間が複線化。 11月12日:稲田堤駅 - 稲城長沼駅間が複線化。
1966年(昭和41年) 3月25日:谷保駅 - 西国立駅間が複線化。 9月30日:稲城長沼駅 - 谷保駅間が複線化。立川駅構内を除き全線の複線化が完成。
1969年(昭和44年)12月15日:武蔵小金井区から101系を借り入れ。日中に60分間隔で快速の運転開始。
1971年(昭和46年)10月9日:矢野口第三踏切で何者かにより仕掛けられた発火装置により渡し板が炎上。
管轄・路線距離(営業キロ):全長45.0km 東日本旅客鉄道(第一種鉄道事業者):39.6km 川崎駅 - 立川駅間:35.5km 尻手駅 - 浜川崎駅間(浜川崎支線):4.1km 尻手駅 - 新鶴見信号場 - 鶴見駅間(尻手短絡線):5.4km(旅客営業なし) 日本貨物鉄道(第二種鉄道事業者):39.4km 尻手駅 - 立川駅間:33.8km 尻手駅 - 浜川崎駅間(浜川崎支線):4.1km 尻手駅 - 新鶴見信号場間(尻手短絡線):1.5km
軌間:1,067mm
駅数:30 本線:26(起終点駅含む) 支線:4(尻手駅・鶴見駅を除く) 南武線所属駅に限定する場合、東海道本線所属の川崎駅、中央本線所属の立川駅、東海道本線貨物支線所属の浜川崎駅が除外され、27駅(本線:24駅、支線:3駅)となる。尚、武蔵小杉駅は南武線所属駅として扱われる。
複線区間 川崎駅 - 立川駅間 八丁畷駅 - 浜川崎駅間(浜川崎支線) 八丁畷駅 - 川崎新町駅間は東海道貨物線用の複線と南武線用の単線との三線区間。
電化区間:全線(直流1,500V)
閉塞方式:自動閉塞式
保安装置:ATS-P
最高速度 川崎駅 - 立川駅間:100km/h 尻手駅 - 川崎新町駅間(浜川崎支線):85km/h 川崎新町駅 - 浜川崎駅間(浜川崎支線):95km/h 尻手駅 - 新鶴見信号場間(尻手短絡線):85km/h
2003年度からは老朽化した103系を置き換えるため、山手線へE231系500番台が投入されたことにより余剰になった元山手線の205系が南武線へ順次転属され、翌2004年12月に完了した。運転取扱上の問題と保守効率化のため、浜川崎支線および鶴見線も管轄する中原電車区(当時)管内に改造車が集中投入されたことから、南武線にのみ純正先頭車(山手線時代からの原型0番台)と運転台新設車(元山手線中間車を先頭車化改造した1200番台)の両方が配置されることとなった。
209系は、0番台はナハ1編成(クハ209-13以下の6両編成・川崎重工業製の1次車)とナハ32編成(クハ209-68以下の6両編成・東急車輛製造製の8次車)の2編成が長らく運用されていたが、ナハ1編成については戸閉装置(ドアエンジン)に空気式を使用していたことから、保守性に優れた電気式ドアエンジンを使用する209系2200番台へ置き換えられ、2009年9月に廃車回送された。
その後は0番台のナハ32編成と、E233系1000番台の導入で余剰となった京浜東北線の209系0番台を機器更新などの改造を行った上で、南武線へ転属した209系2200番台も3編成が運用されていた。
2007年3月5日から、南武線開業80周年を記念するステッカーとヘッドマークが205系8編成に貼り付けられ、ヘッドマークは先頭車の前面に、ステッカーは側面に貼り付けられた。
2014年3月から、横浜線で使用していた205系H26編成が鎌倉車両センターから転属し、ナハ17編成として営業運転を開始している。
205系導入後からE233系導入までの時期は、車種が多彩となったので保安装置対応状態も複雑になっていた。ただしATS-Bは車体に表記されているのみで実際には撤去されている。
209系のナハ1編成はATS-PとATS-Bを搭載していた。