品鶴線
さらに、鶴見駅からは横浜羽沢駅経由で小田原方面へと通じる東海道貨物線・根岸線方面に直通し東海道貨物線の一つである高島線と、鶴見駅から浜川崎駅、東京貨物ターミナル駅を経由して浜松町駅へと通じる東海道貨物線とそれぞれ接続している(ただし、東京貨物ターミナル方面へ通じる路線へは鶴見駅で機回し、電車であればスイッチバックを必要とする)。
新川崎駅は旅客化の際に建設された。西大井駅は地元の要望で民営化前の1986年に設置された。2010年3月には武蔵小杉駅横須賀線ホームが開設され南武線および東京急行電鉄東横線・目黒線との乗り換え駅となった。
なお、2019年11月30日に相鉄・JR直通線として東海道貨物線横浜羽沢駅近隣羽沢横浜国大駅 - 相模鉄道本線西谷駅間が開業し、相鉄線の列車が東海道貨物線から鶴見駅 - 旧蛇窪信号場間(鶴見駅 - 武蔵小杉駅間は当線複々線のうち貨物線側)で当線に乗り入れている。ただし、線路配置の関係上、新川崎駅は通過となる。
品鶴線と東海道新幹線の直上高架(大崎付近)
品鶴線と東海道新幹線の直上高架(環七との立体交差)
品鶴線と東海道新幹線の直上高架(大田区馬込)
品川駅で東海道本線と分かれて内陸部を南西方面へ進み、多摩川を渡った武蔵小杉駅付近で南に大きくカーブして南進し、新鶴見信号場を過ぎた先の鶴見駅付近で東海道本線と再合流するというルートを取る線路である。
もともとは貨物線として建設されたが、いわゆる「通勤五方面作戦」の一環として1980年(昭和55年)に行われた東海道・横須賀別線化(通称、SM分離)によって旅客線化され、横須賀・総武快速線電車が走るようになった。また、2001年(平成13年)からは湘南新宿ラインの列車、2019年(令和元年)からは相鉄線直通列車も走るようになっている。なお、貨物列車の大半は新東海道貨物線や武蔵野線に移されたが、現在でも品鶴線から山手貨物線を経由して東海道と東北方面を結ぶ貨物列車が存在する。
東海道新幹線の建設時には、土地取得の困難さから品川駅から多摩川までの大部分の区間でこの品鶴線のルートを利用することになり、品鶴線の真上に高架を建設したり、品鶴線の線路に隣接して建設したりすることで用地を確保して建設された。そのため、品川駅から武蔵小杉駅付近まで新幹線と並走している。
なお、旅客案内では「品鶴線」の名前を用いることはない。たとえば、2010年代より実施されている、川崎駅方面でのトラブル等の際に東海道本線の列車が品鶴線を迂回運転する際には『横須賀線の線路を使用』と案内されている(同様の例として利府線が挙げられる)。
全区間が東海道本線と南武線の重複区間になる。
1976年(昭和51年)3月1日 : 武蔵野線鶴見 - 新鶴見操車場 - 府中本町間が開業。新鶴見信号場 - 鶴見は東海道本線、南武線、武蔵野線の3路線重複区間になる。
1980年(昭和55年)10月1日 : 新鶴見操車場 - 鶴見間に東海道本線専用の複線が増設され、この区間は3路線で複々線となる。旅客営業が開始され、横須賀線電車が乗り入れ。新川崎駅開業。
1984年(昭和59年)2月1日 : 新鶴見操車場が信号場に降格、新鶴見信号場となる。
1986年(昭和61年)4月2日 : 西大井駅開業。
1987年(昭和62年)4月1日 : 国鉄分割民営化により、東日本旅客鉄道が継承。南武線尻手 - 新鶴見信号場 - 品川の営業キロは廃止され、品川 - 新鶴見信号場は東海道本線単独に戻る。新鶴見信号場 - 鶴見は3路線重複のままであるが、第2種鉄道事業者である日本貨物鉄道の営業キロは武蔵野線にしか設定されなかった。
1991年(平成3年) 3月19日 : 成田エクスプレスの運転開始(当線内途中停車駅なし)。
2001年(平成13年)12月1日 : 湘南新宿ラインの運転開始。
2010年(平成22年)3月13日 : 西大井 - 新川崎間に武蔵小杉駅開業。
2019年(令和元年) 10月12日:令和元年東日本台風(台風19号)による大雨の影響で、武蔵小杉駅横須賀線構内が浸水する被害を受ける。 11月30日 : 相鉄・JR直通線が開業し、埼京線と相模鉄道の直通運転開始。