湖西線
電車 681系・683系 - 特急「サンダーバード」
湖西線は大阪と北陸方面を結ぶ短絡線として日本鉄道建設公団により大都市交通線(D線)として建設された。そのため、湖西線の鉄道施設はかつて日本鉄道建設公団およびその業務を承継した鉄道建設・運輸施設整備支援機構(鉄道・運輸機構)が保有しており、国鉄およびJR西日本は貸付料を支払っていたが、2014年に貸付料の支払いが終了し、鉄道施設はJR西日本に有償で譲渡された。
元々、浜大津駅 - 近江今津駅間に地元資本による江若鉄道が開業しており、路線計画時にほぼ並行する形のこの江若鉄道の扱いが問題となった。最終的に江若鉄道は廃止し、その路盤を買い上げて転用することで決着したが、競合路線の買い上げ救済が真の目的であって実際の転用率は低かった。江若鉄道は1969年10月限りで鉄道事業を廃止後、江若交通に社名変更している。
開業前には堅田駅と近江今津駅で貨物営業を行う計画がありそのための用地買収にも至ったが、沿線での貨物需要が相当量に達しないと判断され行わないよう計画変更された。開業後は貨物列車は全駅通過か運転停車のみで運転されている。貨物側線用地は保守用基地などに利用されている。計画時は東海道本線の線路容量が限界になるとの予測により、山科駅から奈良線木幡駅・新田駅、片町線長尾駅・鳥飼を経由して吹田操車場に至る42.
定期列車の増発が進み臨時列車の運転は減っており、土休日ダイヤの新快速で朝の近江今津・敦賀方面行きの4本と、午後の敦賀駅からの4本を志賀駅に臨時停車する「湖西レジャー号」と呼んで区別していたが、2015年度以降は設定されていない。1997年春は比良駅に臨時停車する新快速を「湖西レジャー号」としていた。また、2002年頃は志賀駅と比良駅の双方に臨時停車する新快速を「湖西レジャー号」としていた。
関西と北陸方面を結ぶ優等列車として、特急「サンダーバード」が湖西線を経由しており、朝夕の一部列車が堅田駅・近江今津駅に停車する。この区間ではe5489によりチケットレス特急券で普通車指定席を割安に利用することができる。2003年10月1日から、近江今津駅・堅田駅 - 京都駅・新大阪駅・大阪駅間で利用可能で、通勤・通学定期券・回数券・昼間特割きっぷと併用して特急列車の普通車自由席に乗車できる「湖西通勤回数特急券」を発売していたが、2020年3月31日までに発売終了となった。
山科駅を出ると、東海道本線と分岐し、長等山トンネル(長さ3,075 m)に入る。このトンネルは、山科寄りの坑口は単線3本の変形トンネルであるが、大津京寄りが複線断面である。山科駅に停車する下り列車は18 ‰の勾配で東海道本線を乗り越すが、特急列車や貨物列車など山科駅を通過する下り列車は10 ‰の緩勾配用に設けられた分岐線を通り、トンネル内で合流している。長等山トンネルを出ると京阪石山坂本線を乗り越えて、すぐに2面4線の大津京駅に着く。ここでは京阪の京阪大津京駅への乗り換えができる。
大津京駅から北は活断層(琵琶湖西岸断層帯)が活動した結果できた細長い平地に沿って走る。そのため、西に比叡・比良の山脈を見上げ、東はほぼ全線に渡って琵琶湖の湖面を眺めることができる。線路の周囲は静かな田園地帯ではあるが、堅田までは周辺に住宅や量販店も多い。途中、おごと温泉駅付近は江若鉄道の旧線路と大きく離れ、山側をほぼ直線で抜けていく。そのため、おごと温泉駅の前後に5つの比較的短い第一 - 第五雄琴トンネルがある。
大津京駅を過ぎ、1面2線の唐崎駅へ。唐崎駅を出ると左手に国道161号湖西道路が並行して走り、新快速停車駅の比叡山坂本駅に着く。比叡山坂本駅を出て次に到着するおごと温泉駅は両端をトンネルに挟まれた構造となっている。おごと温泉駅からトンネルを2本抜けて市街地が近づくと堅田駅に到着する。堅田駅は特急の一部や新快速が停車する主要駅で、この駅を始発・終着とする普通も多く、国鉄時代は新快速もこの駅の発着であった。