京葉線
下り待避線が高架を降りて合流し、跨線橋を潜ると再び高架を上り中央区に入って千葉みなと駅に至る。駅東側と南側は千葉市の行政の中心であり、千葉市役所のほか警察署や郵便局などの公共施設が多い。駅南西には千葉港があり工場や倉庫が立ち並ぶ地域となっているが、駅南側に千葉ポートパークや千葉ポートタワーなどがあり賑わっているほか、駅周辺の空地も開発が進められている。
千葉みなと駅を出ると左に千葉都市モノレール1号線が分かれ、右側の千葉港近くを過ぎると左へカーブして東を向く。右へカーブして南を向くと三度国道357号(東京湾岸道路)と並行し、都川を渡る。都川信号場跡を過ぎて右側にJFEスチール東日本製鉄所が現れる付近で左へカーブし、南東を向いて国道357号を跨ぐと蘇我駅の外房上り着発線群(貨物列車が主に使用)への分岐を右手に分けつつ右へカーブし、再び南を向き左手から外房線が合流し、外房上下線の間で高架から地上に下り蘇我駅に至る。駅周辺は元々川崎製鉄(現在のJFEスチール)の企業城下町であり現在もJFEスチール関連施設が多いが、近年は再開発も進められており、フクダ電子アリーナやハーバーシティ蘇我などの大型商業施設がある。
京葉線は蘇我駅が終点となっているが、一部の旅客列車は内房線や外房線に、貨物列車は京葉臨海鉄道臨海本線に直通する。
新宿駅から山手貨物線 - りんかい線 - 京葉線を直通し、幕張メッセの最寄り駅の海浜幕張駅までを結ぶ特別列車が183系・189系電車で1日1本だけ運行されたが、りんかい線経由で海浜幕張駅までJR東日本の列車が走ったのは初めてで、千葉県、千葉市等関係機関は実績を積み上げ、定期的な直通運転を実現させるための要請を強化する方針としている。
旅客がりんかい線を介してJR線を乗り継ぐ場合、通過連絡による前後のJR線距離を通算した連絡乗車券が発売されていないため、現状の普通乗車券やSuicaなどの乗車カードでは接続駅となる大崎駅・大井町駅・新木場駅で運賃が別に加算され、距離の割りに割高になるが、「休日おでかけパス」などの東京周辺のJR線を自由に乗り降り可能な特別企画乗車券では、りんかい線やJR東日本が傘下に入れた東京モノレールも対象に加えるようになったものが多い。
JR東日本が計画している羽田空港と新宿駅や東京駅などの東京都心部を結ぶ新路線「羽田空港アクセス線」では、りんかい線を介して、新木場駅方面をつなぐ「臨海部」ルートを京葉線方面に延伸させ、舞浜駅まで直通運転させる方針であることが2014年8月や2020年2月に報じられている。なお、東京臨海高速鉄道は9割超の株式を東京都庁が保有しているため、前述の運賃問題や株式譲渡などを含めて、東京都との協議が課題となる。
新木場駅を出ると、国道357号(東京湾岸道路)と首都高速湾岸線と並行して進む。間もなく高架を下り、一層下の東京臨海高速鉄道りんかい線の連絡線と合流する。この連絡線は京葉線と東京臨海高速鉄道りんかい線が共に東京外環状線の一部として計画された名残で、現在定期列車は運転されておらず、京葉線 - 埼京線方面の一部の団体列車などがこの連絡線を使用する。右へカーブすると右手に東京地下鉄新木場車両基地の引き込み線が分かれ、荒川(放水路)を渡る。この橋梁は荒川と中川の河口に架橋されており、右側には東京湾が広がる。荒川を渡ると江戸川区に入り、左側の首都高速葛西ジャンクション、右側の葛西臨海公園付近を過ぎると右へカーブし南東を向き葛西臨海公園駅に至る。駅南側の葛西臨海公園は行楽地として賑わっているのに対し、駅北側は東京都下水道局葛西水再生センターがあるほか、工場や倉庫が立ち並んでいる。
葛西臨海公園駅を出ると旧江戸川を渡る。この橋梁も旧江戸川の河口に架橋されている。旧江戸川を渡ると千葉県浦安市に入り、国道357号(東京湾岸道路)と首都高速湾岸線が分かれ東京ディズニーリゾートの最寄駅である舞浜駅に至る。駅南側はディズニーリゾートラインのリゾートゲートウェイ・ステーション駅などディズニー関連施設が多く、一方駅北側は京成不動産が開発した住宅街が広がっている。
舞浜駅を出ると左へカーブして見明川を渡る。カーブを抜けて北東を向くと工場街や住宅街の中を進み、境川を渡って新浦安駅に至る。駅周辺は都市基盤整備公団(現在の都市再生機構)や民間企業によって整備されたオフィスや集合住宅、大型商業施設が軒を連ねており、東京メトロ東西線浦安駅とともに浦安市の中心市街地を形成している。
すべての駅に停車する種別である。種別カラーは青。
日中時間帯は1時間に4本運行されている。この時間帯は平日ダイヤの1時間に2本が東京駅 - 蘇我駅間で運行される以外は東京駅 - 海浜幕張駅間で運行される。平日の日中以外は新浦安駅で快速の待ち合わせを行うことが多いほか、一部列車は千葉みなと駅・海浜幕張駅・新習志野駅・新浦安駅・葛西臨海公園駅のいずれかで特急や通勤快速の通過待ちを行う。朝の3本は内房線君津始発・外房線上総一ノ宮・誉田始発、夜間の一部列車は内房線君津始発・外房線上総一ノ宮・誉田始発である。平日朝の誉田発は京葉車両センターから回送されて営業運転される。
また、後述の武蔵野線直通列車を補完する形で、東京駅発着の武蔵野線直通列車と連絡する西船橋駅 - 南船橋駅・新習志野駅・海浜幕張・蘇我駅間の区間運転の列車、海浜幕張駅発着の武蔵野線直通列車と接続する東京駅 - 西船橋駅間の列車が夕方・夜間に運転されている。特に、東京発西船橋行きの列車はE233系に限り種別表示が「普通」となる。
これによりJR東日本から201系が消滅し、京葉線から長らく運転されていた水色の電車が姿を消した。 7月25日:10両編成で赤帯の205系電車がこの日で運用を終了。以後もしばらくは京葉車両センターに留置。
2012年(平成24年)11月28日:二俣新町駅 - 南船橋駅間を走行中に府中本町発海浜幕張行きの武蔵野線直通の各駅停車(205系8両M15編成)で車両の電気回路のヒューズが切れ立ち往生し、京葉線全線で4時間にわたって運休した。
2013年(平成25年) 3月16日:ダイヤ改正により、通勤快速を除き朝通勤時間帯の快速の運転を取りやめ、すべて各駅停車での運転となる。また、武蔵野線直通列車も各駅停車となる。 4月10日:府中本町発東京行き各駅停車が西船橋駅で故障により車両ドアが閉まらなくなるトラブルが発生。朝のラッシュアワーで代替車両の手配ができなかったため、緊締幕を用いて運転を継続するという異例の対応をとった。 10月1日:貸付期間経過に伴い、東海道貨物線 塩浜操車場 - 東京貨物ターミナル駅間が鉄道・運輸機構からJR東日本に譲渡。
2015年(平成27年):「京葉ベイサイドラインプロジェクト」を立ち上げ。 5月:貸付期間経過に伴い、旧 千葉貨物ターミナル - 都川間が鉄道・運輸機構からJR東日本に譲渡
2016年(平成28年)9月25日:東京圏輸送管理システム (ATOS) 導入。
2017年(平成29年)11月1日:武蔵野線のE231系が運用を開始。
2023年(令和5年)3月18日:新習志野駅 - 海浜幕張駅間に幕張豊砂駅が開業。