山陰本線
運転区間は過去最長のもの。 詳細は各列車の記事参照。
特急(昼行) 1. 山陰本線(園部)経由 「あさしお」(京都駅 - 米子駅・東舞鶴駅) ...一部は舞鶴線・宮津線経由、及び東舞鶴駅発着 1972年 - 1996年 「たんば」(京都駅 - 福知山駅) ...1996年 - 2011年(「きのさき」に編入) 「タンゴディスカバリー」(京都駅 - 城崎駅・東舞鶴駅)...舞鶴線・北近畿タンゴ鉄道宮津線経由 1999年 - 2011年(「はしだて」「まいづる」に統合) 「タンゴエクスプローラー」(京都駅 - 豊岡駅)...舞鶴線・北近畿タンゴ鉄道宮津線経由。一部、北近畿タンゴ鉄道宮福線・同宮津線経由 1990年 - 1999年(「タンゴディスカバリー」に改称。「タンゴエクスプローラー」の名称は新大阪駅発着福知山線・北近畿タンゴ鉄道宮福線経由の列車に使用) 2. 福知山線経由 「まつかぜ」(京都駅 - 博多駅) ...1961年 - 1986年 「やくも」(新大阪駅 - 浜田駅) ...1965年 - 1972年(「まつかぜ」に編入) 「エーデル鳥取」(大阪駅 - 倉吉駅、のちに新大阪駅 - 鳥取駅) ...1989年 - 1999年 「エーデル北近畿」(新大阪駅 - 浜坂駅・東舞鶴駅) ...1990年 - 1999年 3. 播但線経由 廃止となった山陰本線直通定期特急は存在しない。 4. 小浜線・宮津線経由 同線経由で豊岡駅にて山陰本線と直通運転した定期特急は存在しない。 5. 智頭急行線・因美線経由 「はくと」(京都駅 - 倉吉駅) .
益田駅 - 東萩駅間が長期不通となる。 7月21日:平成30年7月豪雨による災害で運休していた益田駅 - 東萩駅間が再開。 8月22日:日本貨物鉄道に対し伯耆大山駅 - 益田駅間の第二種鉄道事業を許可。 8月28日:平成30年7月豪雨で一部区間が不通となっている山陽本線の迂回貨物列車の運行を開始し(当線通過は29日から)、9月28日に運行を終了。 9月30日:台風24号の影響で中山口駅 - 下市駅間で道床流出が発生し、赤碕駅 - 下市駅間が不通となる。 10月5日:赤碕駅 - 下市駅間が運転再開。台風24号による土砂災害で山陽本線の一部区間が不通となったため、迂回貨物列車の運行を再び開始し(当線通過は6日から)、10月11日に運行を終了。
2019年(平成31年)3月16日:梅小路京都西駅が開業。
2021年(令和3年)3月13日:園部駅 - 城崎温泉駅間(胡麻駅 - 城崎温泉駅間は一部の駅のみ)においてICカード「ICOCA」利用開始
2022年(令和4年)3月12日:この日のダイヤ改正により、とっとりライナーが上下1往復(うち下り列車は平日のみ運行)に削減、アクアライナーが廃止、鳥取駅 - 西出雲駅間の3・4両編成の普通列車でワンマン運転を開始。 臨時列車、キハ120運用以外ほぼ全ての普通・快速列車がワンマン運転となる。
2023年(令和5年)7月1日:大雨の影響で阿川駅-長門粟野駅間で橋脚が傾いたためJR西日本はそれ以降長門市駅-小串駅間で運転を見合わせている。
これらの様々なルートで競争が行われたが、1892年(明治25年)の鉄道敷設法では、舞鶴から鳥取、松江、浜田を経て山口を繋ぐ日本海側の縦断線や、いくつかの陰陽横断線が盛り込まれた。ただし、具体的なルートや着工の見通しはそれ以後の決定とされた。9種類ものルートが検討の対象となった。
結局、1893年(明治26年)に官設の「境港-米子-鳥取-智頭-佐用-姫路」ルート、私鉄の中国鉄道による「米子-根雨-津山-岡山」ルートの建設が決まった。翌1894年(明治27年)には山陽鉄道が神戸駅 - 広島駅間を全通させ、山陰方面でも大いに期待が高まった。ところがその翌月、日清戦争が勃発し、山陰方面の鉄道建設は凍結になった。
戦争終結後、山陰方面の鉄道建設が再開されることになったが、より重要な路線を最優先で建設することとなった。再び建設ルートや官民どちらを優先するかで紛糾したが、最終的には「境港-米子-鳥取-智頭-佐用-姫路」ルートが優先されることになった。これには軍部の意向が働いていて、姫路の第10師団と鳥取の歩兵第40連隊、さらに重要港湾の境港の連絡路を優先したのだとみなされている。
1900年(明治33年)の着工時点では、795万円の国費が予算として充てられた。建設資材などを境港へ船で運び、そこから順次、先へ伸ばすのが輸送の面から合理的であったため、工事は境港から始まった。建設工事は県内外から大量の人夫を集めたほか、米子方面の建築業者の成長を促した。境港から東へ向かうルートはしばらく平坦路で地盤もよく、工事は順調に進んで1902年(明治35年)に境港駅-御来屋駅間が開通した。
木次線経由 「いなば」(鳥取駅 - 広島駅) ...1966年 - 1968年(「ちどり」に統合) 「ちどり」(当初 米子駅 - 広島駅、1968年から鳥取駅 - 広島駅) ...1966年 - 1990年(山陰本線直通期間。廃止は2002年) 8. 鳥取駅・米子駅以西の列車 「さんべ」(鳥取駅 - 熊本駅・小郡駅) ...一部美祢線・山陽本線経由。小郡発着は山口線経由。1968年 - 1997年 「石見」(鳥取駅 - 益田駅) ... 1966年 - 1985年 「しまね」(米子駅 - 博多駅) ...1965年 - 1968年(「さんべ」に統合) 「やえがき」(米子駅 - 熊本駅) ...一部美祢線・山陽本線経由 1965年 - 1968年(「さんべ」に統合) 「なかうみ」(米子駅 - 小倉駅) ...1966年 - 1968年(「さんべ」に統合) 「はぎ」(米子駅 - 長門市駅) ...1972年 - 1975年(「ながと」に改称) 「ながと」(米子駅 - 長門市駅) ...1975年 - 1985年 「あきよし」(1966年急行化当初 浜田駅 - 東唐津駅・天ヶ瀬駅(1967年 東唐津発着は博多へ短縮)、1970年 江津駅 - 博多駅・天ヶ瀬駅) ...東唐津発着は山口線・山陽本線・鹿児島本線・筑肥線経由、天ヶ瀬発着は美祢線・山陽本線・鹿児島本線・日豊本線・日田彦山線・久大本線経由。1966年 - 1985年 「つわの」(江津駅 - 小郡駅) ...1975年 - 1980年 「ながと」(浜田駅 - 小倉駅) ...1985年 - 1992年
京都市から京都府内を西北へ延び、兵庫県北部や鳥取県、島根県、山口県北部の山陰地方の各都市を経て下関市に至る。路線の終点は幡生駅であるが、幡生側の列車は隣駅の下関駅まで運転されている。竹野駅から幡生駅までは日本海沿いを通る区間が多い。関西から山口県まで中国地方を東西に結ぶ路線として他に瀬戸内海沿いを通る山陽本線が挙げられるが、山陽本線が全線複線・電化区間なのに対して、本路線には単線・非電化区間が多く含まれる。
支線を除く営業キロは673.8 kmで、新幹線を除くJR線(在来線)としては日本最長である。2002年までは東北本線 (739.2 km) の方が長かったが、東北新幹線の延伸に伴い東北本線の一部が第三セクターのIGRいわて銀河鉄道および青い森鉄道へ経営移管されたことにより山陰本線の営業キロを下回った。
また、トンネルは全区間に大小176本(総延長60.3km)存在し、これはJRグループ全体では紀勢本線(180本)に次いで多く、1社完結路線としては最多である。
京都駅 - 園部駅間は旅客営業規則が定める大都市近郊区間のうち、大阪近郊区間に含まれており、この区間は沿線に嵯峨野・嵐山という京都の主要な観光地が位置していることから「嵯峨野線」という愛称が付けられている。
石原駅 - 福知山駅間の福知山高校付近に新駅設置が要望されている。