上越線
11月22日:北堀之内駅 - 越後川口駅間が複線化。
1967年(昭和42年) 7月4日:越後川口駅 - 山辺信号場間が複線化。山辺信号場が廃止。 9月1日:小千谷駅 - 妙見信号場間が複線化。妙見信号場が廃止。 9月8日:小出駅 - 越後堀之内駅間が複線化。 9月13日:大沢駅 - 六日町駅間が複線化。 9月21日:下条信号場 - 宮内駅間が複線化。下条信号場が廃止。 9月28日:新清水トンネル開通により、湯檜曽駅 - 土樽駅間が複線化。湯檜曽駅が新湯檜曽信号場の地点へ移転。新湯檜曽信号場が廃止。 10月1日:旧湯檜曽駅の地点に北湯檜曽信号場が開設。
1969年(昭和44年)10月1日:岩原スキー場前仮停車場が臨時乗降場に変更。
1975年(昭和50年) 4月14日:雪融けによる土砂崩れが発生し、湯檜曽駅 - 土合駅間の上り線が不通。 4月16日:水上駅 - 越後中里駅の下り線を単線使用として上下線で運転再開。 4月20日:土樽駅に渡り線を設置して、単線運転区間を水上駅 - 土樽駅間に短縮。 5月26日:湯檜曽駅 - 土合駅間の上り線が復旧し、全線複線での運転を再開。
1982年(昭和57年)11月15日:上越新幹線 大宮駅 - 新潟駅間が開業(高崎駅 - 上毛高原駅 - 長岡駅間は上越線の別線扱い)。上毛高原駅が開業。
1984年(昭和59年) 11月1日:茂倉信号場が廃止。 11月8日:北湯檜曽信号場が廃止。
1985年(昭和60年)3月:土合駅 - 越後湯沢駅間RC(遠隔制御)化。
また、特急料金不要の特例はなく、普通列車用の企画乗車券である青春18きっぷや北海道&東日本パスでの乗車はできない。この運行形態は、西日本旅客鉄道(JR西日本)の博多南線とほぼ同等である。
オフシーズンでも越後湯沢駅終着の新幹線列車が折り返しのために入線するが、客扱いはしない。
冬季の設定ダイヤも運行本数はそれほど多くなく、下りは朝8時台の2本を除いて1時間に1本程度で、15時以降は2時間運行されない時間帯もあり、18時台の越後湯沢駅発で終了する。上りは始発から16時台の2本以外は、1時間1本程度の運行であり、19時台のガーラ湯沢駅発で終了する。ただし、上下線とも多客期には臨時列車の増発や最終列車の繰り下げもしばしば実施される。
シーズン中、越後湯沢駅とガーラ湯沢スキー場の間は無料シャトルバスも運行されており(近隣のスキー場やホテルも経由する)、列車のない時間帯の交通を補完している。
橋を渡ると段々と山が迫り、またそれに伴って勾配を上っていく。敷島駅を過ぎると、これも先と同じく、初めてのトンネルを通る。津久田駅を過ぎると利根川を再び渡り、西岸に出る。こんにゃく畑をかすめ、三度目の利根川を渡ると、すぐ棚下トンネルに入る。トンネルを抜けると、四度目の利根川を渡ることになるが、この橋は当線の撮影スポットであり、SL列車「SLぐんま みなかみ」などが減速することもある。津久田駅から岩本駅までは国道17号や利根川と並走する途中で綾戸ダムを確認できるが、これは東京電力・佐久発電所の取水ダムであり、ここで群馬用水が分岐している。岩本駅の先では片品川の河岸段丘を確認できる。五度目の利根川を渡り、景色が開けると、沼田駅に到着する。
沼田駅を出ると後閑駅辺りまでは住宅や田畑が広がるが、同駅を過ぎると、利根川が左手に迫り、山が迫るようになる。上牧駅を越えてしばらくすると利根川の川幅は一段と狭まり、大きな岩も目立つようになる。このあたりは「諏訪峡」と呼ばれるが、川沿いに進むのは下り線のみで、上り線は途中から長いトンネルとなる。水上温泉のホテルが見えると、程なく東京近郊区間の末端である水上駅に到着する。
土木遺産に選定された清水トンネル
同じく土木遺産に選定された毛渡沢橋梁
水上駅から越後中里駅までは、1日5往復前後しか定期旅客列車が運行されていない閑散区間になる。
高崎駅 - 新前橋駅間については、歴史的経緯と通勤需要から高崎線や両毛線と一体化された輸送がなされており(詳細は「歴史」を参照)、両毛線や高崎線への直通普通列車を中心として1時間に5 - 7本程度運行されている。高崎線からは上野東京ライン直通を含む普通列車・快速「アーバン」・通勤快速や、湘南新宿ラインが直通する。前橋駅発着の列車は「両毛線」(「高崎・両毛線」)と、上越線は省略して案内されている。かつては新前橋駅発着の列車も「高崎線」と、上越線の案内が省略されていたが、上野東京ライン開業に伴う方向幕更新により「高崎・上越線」と省略せずに案内するようになった。
2017年3月4日からは、日中の運行本数を見直し、渋川・水上方面の一部列車(吾妻線直通含む)が新前橋駅折り返しとなり、高崎方面とは両毛線直通列車(新前橋駅折り返し列車は無い)に接続する形を取るようになった。高崎駅 - 新前橋駅間はこれまで以上に両毛線との結び付きが強くなっている。
越後川口駅 - 越後滝谷駅間は上り線を使った単線運転により、全線で運転再開。タブレット閉塞で運転(夜行列車と一部の列車は運休)。小出駅 - 宮内駅間で速度制限を行い、臨時ダイヤで運行。このとき、単線・複線を切り替える際のポイントはスプリングポイントを使用した。
2005年(平成17年)1月31日:速度制限が緩和(小出駅 - 越後川口駅間と越後滝谷駅 - 宮内駅間:45km/h→65km/h、小千谷駅 - 越後滝谷駅間:30km/h→45km/h)。 3月25日:越後川口駅 - 越後滝谷駅間の下り線も復旧し、複線運転が再開。運休中の夜行列車も運転再開。速度制限は継続。 4月11日:小出駅 - 越後川口駅間と越後滝谷駅 - 宮内駅間の速度制限が解除。越後川口駅 - 越後滝谷駅間の上り線は45km/h→65km/hに緩和。 4月28日:越後川口駅 - 越後滝谷駅間の上り線の速度制限が解除。越後川口駅 - 越後滝谷駅間の下り線は45km/h→65km/hに緩和。 6月16日:速度制限が解除。
2009年(平成21年)3月14日:渋川駅 - 水上駅間が東京近郊区間になり、Suicaのサービスエリアになる。
2011年(平成23年) 7月28日:「平成23年7月新潟・福島豪雨」のため水上駅 - 宮内駅間が運休。 7月31日:水上駅 - 越後湯沢駅間で運行再開。