品川駅
京浜東北線:東海道本線東京駅方面 - 当駅 - 川崎駅方面の電車線を走行する近距離電車。北行は東京駅から東北本線電車線へ、南行は横浜駅から根岸線への直通運転も実施している。 - 駅番号「JK 20」
山手線:東海道本線東京駅方面の電車線と線路名称上の山手線渋谷駅方面の電車線とを直通運転する環状路線。 - 駅番号「JY 25」
横須賀線:東海道本線東京駅方面の地下線と品鶴線新川崎駅方面とを直通運転。下り列車は大船駅より線路名称上の横須賀線に乗り入れる。大船駅発着の特急「成田エクスプレス」もこのルートで運転される。上り列車は多くの列車が東京駅を経由し、総武快速線へ直通する。 - 駅番号「JO 17」
このほか、湘南新宿ラインを含む新宿駅方面を発着する中距離電車・特急列車・ホームライナーは列車運行上は大崎駅から当駅を経由せず大崎支線経由で品鶴線西大井駅方面に直通するが、運賃計算上は大崎駅 - 西大井駅間は当駅を経由するものとして扱う。大崎駅 - 当駅間は山手線、当駅 - 西大井駅間は品鶴線である。
京浜急行電鉄は、当駅を経由し、都営地下鉄浅草線、京成電鉄、北総鉄道北総線、芝山鉄道芝山鉄道線まで最大で5社の相互直通運転を実施している。
JR品川駅の事務管コードは、▲460106である。
JR東日本・JR東海の駅は、特定都区市内制度における「東京都区内」および「東京山手線内」に属する。
1・2番線のホーム有効長は12両編成分、3番線は10両編成分である。
当駅は途中駅ではあるが京急本線の正式な起点であり、当駅 - 泉岳寺駅間は支線の扱いとなっている。泉岳寺方面へ直通する列車は、当駅から「普通」または「快速」「通勤特急」「アクセス特急」など、京成電鉄の種別に変更される。ただし泉岳寺行きは種別は変更されず、都営浅草線内「エアポート快特」で運転する種別は押上駅で京成の種別に変更される。
当駅と泉岳寺駅は京成の列車種別を含めると、京急の全列車種別が停車する駅である(「ウィング」「エアポート快特」「快特(京急)・快速特急(京成)」「アクセス特急」「特急」「通勤特急」「快速」「急行」「普通」の9種別)。
1番線のみ大原さやかによる自動放送が導入されている。早朝やダイヤ乱れ時は簡易放送に変更される。当駅では下り列車の今度の発車案内放送を流すが、羽田空港第1・第2ターミナル行以外の場合はその発車時刻が最後に放送される。2008年11月18日より、羽田空港第1・第2ターミナル行列車の入線時の案内放送の冒頭に羽田空港旅客ターミナルで使用されているチャイム音をアレンジしたものが追加された。また、羽田空港第1・第2ターミナル行の列車の案内では英語放送も実施される。
JR貨物
各年度の車扱貨物の年間発着トン数は下表の通り。2006年度以降は実績なし。またコンテナ貨物の取扱はない。