埼京線
浮間舟渡駅を出ると再び勾配を上がりながら線路は北を向き、西側から中山道(国道17号)が近づき、並走すると荒川を渡り、荒川を渡り終えると北西側へ勾配を下りながらカーブして、中山道をオーバークロスするとともに菖蒲川を渡り、西側に戸田漕艇場とその奥の戸田競艇場を見ながら、戸田公園駅へ至る。
戸田公園駅は、埼京線における埼玉県内最南端の駅で、外側に通過線を設けた1面4線の構造を持ち、快速が停車する。前述の戸田漕艇場と戸田競艇場の最寄駅で、この駅の南西側に笹目川およびオリンピック通りと名付けられた埼玉県道68号練馬川口線が通っている。戸田市はこの駅と戸田駅、北戸田駅の3駅が存在する。これは東北新幹線の建設計画とその後の「通勤新線」建設計画の時に、戸田市が国鉄側との協議で市内に3駅設置することと1つを快速停車駅にすることを要望し、それが希望通りになったため、「戸田」と付く駅が3駅連続する。ただし、戸田公園駅には平日朝夕運転の通勤快速は停車しない。戸田公園駅を出ると、戸田駅へ至り北西には戸田市スポーツセンターと戸田市立郷土博物館があり、戸田駅が最寄となっている。戸田駅を出ると、西側へカーブしながらさらに勾配を上がり、北戸田駅へ至る。北戸田駅は高架線にある駅の中で一番高いところにある駅(近隣のマンション7階相当)で、駅を出てすぐに笹目川を渡った後、東京外環自動車道と並行する国道298号をオーバークロスしたのち、北東側へカーブし下り勾配を下った先からさらに、北東へカーブし内側へ待避線が分岐するポイント付近の西側には、ロッテ浦和工場があり、工場南側にはプロ野球千葉ロッテマリーンズ2軍の練習拠点となっているロッテ浦和球場がある。それらを過ぎると武蔵浦和駅へ至る。
この区間の各駅のホームは、基本的には1面2線であるが、戸田公園駅のみ外側へ通過線を設けた構造となっている。
特に戸田市は既存の鉄道路線から離れており、荒川を挟んで東京都板橋区や北区と接しているにもかかわらず交通アクセスが不便で、都心へ向かう際には京浜東北線の蕨駅・西川口駅・川口駅までバスで移動する必要があったため、市内に国鉄の駅がなかった与野市と戸田市は市内に駅を設置することと快速電車の停車を設定することを国鉄側へ要望した。国鉄が埼京線の併設を正式に表明したことなどを受け、自治体の反対姿勢も軟化し、住民側も反対運動は次第に下火となっていったが、与野・浦和・戸田3市の一部の住民は1980年4月に高架線での認可の取り消しを求める訴訟を、9月には北区の沿線11地区の住民が工事差し止めを求める訴訟をそれぞれ起こした。しかし、最後まで強硬に反対していた星美学園も1982年11月25日には補償問題について和解と合意に達したことで、3市の住民側は当時の埼玉県知事の提案などによって沈静化、北区の住民側の裁判も1984年10月3日に和解が成立し、最終的には自治体の要望が叶う形で埼京線の造設・運営が実現した。
1985年9月30日の開業初日、新機構として国電区間に初めて導入したPRC(自動制御装置)のシステム不具合が生じてダイヤ乱れなどの混乱が生じた。この機構は、CTC(列車集中制御装置)を埼京線に導入するにあたり、司令室でコンピューターにあらかじめ列車の運転順序・時刻を記憶させておき、これにより決められた列車の運転を行うもので、自動的に各駅や川越電車区(現・川越車両センター)の到着線・出発線の線路にポイントが切り替わる。また、列車の位置表示や進路表示、各駅の配線略図はCRT(ブラウン管ディスプレイ)に表示され、その中に列車位置・列車番号・信号表示・遅延時分などがカラーで表示されるという、当時としては近代的なシステムの導入をした。ところが、開業初日の朝からシステムに不具合が生じてポイントが自動的に切り替わらなくなり、池袋駅での開業記念祝賀行事も開始が遅れ、当日のダイヤも乱れて混乱し、さらに、このシステムの不具合対策が完了する1986年1月15日までは、手動での運行管理を強いられた。
2022年度の最混雑区間(板橋→池袋間)の混雑率は149%である。2010年度以前は当該区間の混雑率が200%で高止まりしており、首都圏の鉄道路線でも屈指の混雑区間であったが、2011年度に赤羽 - 大宮間の開業以降では初めて200%を下回った。さらに、2013年度は広幅車両を導入したため、若干であるが混雑緩和が見られるようになった。朝ラッシュ時は約3分間隔であるが、池袋以南で湘南新宿ラインと線路を共用するため、これ以上の増発は困難である。
東京都と埼玉県を結ぶ鉄道路線で最も混雑率が高く、2012年度以降は池袋 - 赤羽間(赤羽線)の一日平均通過人員が70万人を越えている。赤羽 - 大宮間は京浜東北線の西側を通るが、各駅の乗車人員は京浜東北線よりも少ない。同区間の単独駅で一日平均乗車人員が3万人を上回るのは戸田公園駅のみである。
2001年度の一日平均通過人員は池袋 - 板橋間が最も多く、673,169人である。板橋 - 十条間は646,096人、十条 - 赤羽間は627,887人である。赤羽で通過人員が大幅に減少し、赤羽 - 北赤羽間が226,545人である。それ以降も大宮方向に進むに連れて通過人員が減少する。与野本町 - 北与野間が最も少なく、89,691人である。北与野 - 大宮間は通過人員が若干増加し、89,749人である。
東京地区の電車特定区間内の運転系統の一つで、渋谷・新宿・池袋など山手線西側の副都心と、埼玉県南部の都市を結ぶ通勤・通学路線である。赤羽駅 - 大宮駅間では当路線の隣を東北新幹線の線路が、また約2km東側に東北本線(宇都宮線〈上野東京ライン・湘南新宿ライン〉・京浜東北線)の線路が並走している(後述するように同区間において埼京線が通る線路も正式には東北本線の一部)。
昭和後期に埼玉県南部の人口密集地に東北新幹線高架を建設するのに伴い、これに並設する形で「通勤新線」または「通勤別線」という通称の在来新線を同時に建設し、この新線と既存の赤羽線を接続して、埼玉県南部と赤羽駅・板橋駅を経由して池袋駅とを結ぶ新路線として設置された。その後山手貨物線への乗り入れ開始により新宿駅、恵比寿駅へと徐々に区間が延伸され、2002年(平成14年)からは大崎駅を介して東京臨海高速鉄道りんかい線と相互直通運転も行われている。池袋駅 - 大崎駅間の山手貨物線区間は湘南新宿ラインと線路を共有しており、同区間は湘南新宿ラインとともに各駅停車の山手線に対して快速列車としての役割を持つ。さらに2019年(令和元年)の相鉄・JR直通線(新宿駅 - 海老名駅)の開業に際し、品鶴線・東海道貨物線を経て相模鉄道相鉄新横浜線・本線とも相互直通運転を行うようになった。また大宮以北では川越線川越駅まで直通運転を行っている。
埼京線は乗車率が首都圏第4位の路線に成長したが、前述のとおり、当初国鉄は埼京線を具体的な案としていなかった。しかし、1971年10月1日に東北・上越新幹線の建設認可が下りると、戸田市民・浦和市(現・さいたま市)民・与野市(同)民と東京都北区民を中心とした東北新幹線建設反対の運動が起こり、沿線自治体の埼玉県や与野市、浦和市、戸田市、東京都と北区も相次いで建設反対の意思を示した。埼京線の併設を条件とする東北・上越新幹線の高架化案が1973年3月10日に発表されると、高架化すれば騒音問題が起きるなどと反対運動はさらに活発化、与野市・浦和市・戸田市の住民らによる建設反対住民運動組織が結成され、これが3市合同の「新幹線反対県南三市連合会(三市連)」に発展し、さらに、赤羽台トンネルの真上にある星美学園が強硬に反対を唱え、それに呼応するかのように北区の住民による「北区新幹線対策連絡協議会(北新連)」が組織された。そして当時の埼玉県はその提案を拒否する事態となった。
しかし、当時から埼玉県側の沿線自治体や住民にとって、ラッシュ緩和や通勤時の交通利便性の向上が切実な課題となっていた。
埼京線は何年間にもわたり痴漢が多発しており、新聞やテレビで取り上げられるほど深刻な事態になっている。一番多いのは1号車で、集団痴漢も発生している。
警視庁によると、2004年の首都圏路線での痴漢件数は2,201件と過去最悪を記録し、そのうち埼京線は217件と最多で、2位の中央線快速電車(188件)、3位の中央・総武各駅停車と京王線(121件)、5位の山手線(119件)を大きく引き離していた。これは新宿駅と渋谷駅の埼京線ホームの位置に課題があり、乗客が編成の大宮寄りに集中したため、身体が過度に密着し、さらに駅間が山手線より格段に長く、痴漢しやすい環境が整ってしまったためである(同じ列車の大崎寄りは空いていることが多々あった)。
その後、新宿駅新南口周辺の整備などによって混雑が分散され、痴漢の検挙件数は2005年から減少し、2010年の調査では埼京線の痴漢件数は100件となり、中央線快速の117件を下回った。
痴漢への対策として、JR東日本は以下の取り組みを行った。
103系(1985年9月30日 - 1990年12月10日)
205系(1989年7月1日 - 2016年10月27日)
車体塗装として、ステンレス車両である205系は緑15号( )の帯だったが、開業時に導入された103系電車は車体色に山手線と同じ黄緑6号( )を使用していた。103系は当初、埼京線用塗装(カラーリングについては不明)の導入が検討されたが、塗装の試験結果が芳しくなかったことや山手線の205系での統一が決まっていたこと、経費節減の観点もあり、黄緑6号のままで使用していた。
103系
205系
また、高速度走行試験や線路状態確認のための試運転として、下記の車両が入線した。なお、両車ともに現用中(253系に関しては東武直通特急化改造済)ではあるものの、保安装置の関係上入線することが出来ない。
253系(成田エクスプレス用車両)。
209系(MUE-Train)