関西本線
駅周辺は高架化工事の前後から再開発工事が進められて、西口にも駅前広場やバスターミナルが設置されている。
奈良駅 - 王寺駅間では、斑鳩の法隆寺付近を通る。奈良を出て、しばらく奈良盆地の中を進むと大和郡山市に入り、2面2線の郡山駅となる。大和郡山市役所や郡山城跡など市の中心部は近鉄の近鉄郡山駅が近い。住宅地と田畑と金魚の飼育のための池を見ながら、近鉄橿原線を潜って進むと大和小泉駅。次の法隆寺駅は斑鳩町の中心駅で、2面2線の橋上駅となっている。法隆寺はこの駅からかなり離れたところに位置する。法隆寺を出ると奈良盆地南部の田畑の中を真っ直ぐに走る。大和川を渡って近鉄田原本線を潜ると、左手から和歌山線が合流し、国道25号を潜り王寺駅となる。この駅は和歌山線のほか近鉄生駒線、近鉄田原本線が集結する奈良県西部の交通の要衝となっており、利用者も多い。
王寺駅 - 柏原駅間は大和川に沿って走る。この区間は地すべりの多発地帯であり、1932年にはこの区間の亀ノ瀬トンネルが変形して使用不能となり、経路変更によって、2箇所の橋梁で大和川の南岸に迂回する不自然な線形になった。柏原からは大阪平野を走る。周囲はすっかり都市化し、住宅やマンションの立ち並ぶ車窓となる。王寺駅を出て、大和川を渡ると三郷町の中心駅で、竜田大社の最寄り駅三郷駅。この先、国道25号も併走して大阪府柏原市に入り、2面2線の河内堅上駅となる。春になると多くのカメラマンが同駅構内の桜の撮影に訪れる。
75km)が開業し、名古屋駅 - 加茂駅間が本線に、柘植駅 - 草津駅間が支線に変更。大仏駅が開業。 11月18日:加茂駅 - 新木津駅間が延伸開業し、網島方面への路線(のちの片町線)に接続。名古屋駅 - 網島駅間が全通し、直通列車が運転開始。
1899年(明治32年) 5月21日:支線 大仏駅 - 奈良駅間(57C≒1.15km)が延伸開業し、名古屋駅 - 奈良駅間が全通。 10月23日:加茂駅 - 奈良駅間が11C(≒0.22km)延長。 11月11日:長島駅が開業。
1900年(明治33年) 6月6日:大阪鉄道が関西鉄道に路線を譲渡。名古屋駅 - 大仏駅 - 湊町駅間が本線に、加茂駅 - 網島駅間が支線に変更。 9月1日:列車運行上の本線が名古屋駅 - 大仏駅 - 湊町駅間に変更。
1901年(明治34年) 1月25日:全線で4C(≒0.08km)短縮。 10月12日:営業距離の単位をマイル・チェーンからマイルのみに簡略化(名古屋駅 - 湊町駅間 106M67C→106.8M)。
1903年(明治36年) 1月29日:天王寺駅 - 湊町駅間が複線化。 2月1日:高宮駅が加佐登駅に改称。 3月1日:第五回内国勧業博覧会開催にあわせ、支線 天王寺駅 - 博覧会駅間が開業。博覧会駅が開業。天王寺駅 - 今宮駅間にも博覧会付属乗降場が開設。 11月1日:支線 天王寺駅 - 博覧会駅間が廃止。博覧会駅・博覧会付属乗降場が廃止。
1905年(明治38年)2月7日:奈良鉄道が関西鉄道に路線を譲渡。
1907年(明治40年) 7月1日:富田浜仮停車場が開業(夏期のみ営業)。 8月21日:加茂駅 - 木津駅間(マイル設定なし)が開業。加茂駅 - 大仏駅 - 奈良駅間、加茂駅 - 新木津駅間が使用停止。大仏駅が使用停止。
近鉄名古屋線と競合関係にあるが、この区間は単線区間が未だに多く存在し、設備や運行本数・利便性などで近鉄の方が有利な状況にある。
JR西日本エリアのうち亀山駅 - 加茂駅間は単線の非電化区間であり、1両ないし2両の気動車による地域輸送(ローカル輸送)に徹している。沿線は山間部が多くを占め、大都市圏に含まれる他の2区間と比べると沿線人口は圧倒的に少ない。また、2022年4月11日にJR西日本が公表したローカル線の線区別収支によると、同区間は2019年度の輸送密度が1日2000人以下となっており、JR西日本は路線の活性化策などを関係自治体と協議したい考えで、廃線も視野に議論が進む可能性があると報じられているが、三重県側の地元自治体の一つである亀山市は存続希望を示している。
JR西日本エリアの電化区間(加茂駅 - JR難波駅間)には1988年3月から「大和路線」(やまとじせん)という愛称が付与され、アーバンネットワークを構成する路線の一つに位置づけられている。大阪都市圏の通勤・通学路線としての役割を持ち、大阪環状線に直通して大阪駅(梅田)方面に至る「大和路快速」も設定されているほか、奈良へ向かう観光路線としての性格もある。
2011年(平成23年) 3月12日:平野駅 - 百済駅間が電化。ダイヤ改正により、加茂駅 - JR難波駅間の日中の運行形態が変更されるとともに、やまとじライナーが廃止。 4月18日:奈良駅 - JR難波駅間で女性専用車が毎日、終日設定される。
2013年(平成25年)3月16日:百済駅を百済貨物ターミナル駅に改称。
2015年(平成27年)3月14日:JR西日本区間で路線記号が本格導入開始。
2017年(平成29年) 10月22日:台風21号の影響により、加太駅 - 柘植駅間で線路脇の亀裂と盛土のり面崩壊が発生。亀山駅 - 加茂駅間が不通となる。同区間でバス代行輸送開始。 11月1日:柘植駅 - 加茂駅間で運転再開、バス代行輸送区間を亀山駅 - 柘植駅間に短縮。
2018年(平成30年) 1月9日:亀山駅 - 柘植駅間が運転再開。 3月:JR東海区間で駅ナンバリングを導入。
2019年(令和元年)11月18日:指令所が亀山指令所から大阪総合指令所に移転、中在家信号場も廃止となる。
2020年(令和2年) 7月8日:令和2年7月豪雨の影響による倒木で亀山駅 - 加茂駅間が一時不通となり、柏原市役所新庁舎建設現場の足場が強風で線路上に崩れた影響で王寺駅 - JR難波駅間が終日不通となる。
2021年(令和3年)3月13日:加茂駅 - 亀山駅間の全駅でICカード「ICOCA」が利用可能となる。
2023年(令和5年) 7月1日:特急「南紀」の使用車両がキハ85系気動車からHC85系ハイブリッド車両に置き換え。 10月23日:加茂駅 - 天王寺駅間の一部列車において、有料座席サービス「快速 うれしート」の提供を開始。
関西本線内で使用されている車両の定期運用区間は以下の通り。