南武線
高架化前は長い留置線があったが、それは戦前に駅周辺の弾薬庫や火薬工場からの貨物取扱があったためである。稲城長沼駅を発車し、左へカーブして西を向くと南多摩駅。南多摩駅は市街地の西端にあり、サントリー食品工業本社(南多摩工場)・日本フイルコンなど工場が多い。また並行して流れる大丸用水は桜の名所であったが高架化工事において事業用地とされ、すでに伐採されている。
南多摩駅を発車すると神奈川県道・東京都道9号川崎府中線(府中街道)を跨ぎ、右にカーブして北西を向く。高架を下り、左手に富士通南多摩工場跡地を見る。富士通南多摩工場跡地が見えなくなると多摩丘陵の崖の下を走る。ここは下り線のみであるが南武線唯一のトンネルがあった場所である。右にカーブして北を向くと、トンネルを抜けた武蔵野線(貨物線)と並走しながら多摩川を渡り府中市に入る。橋を渡り終えると左にカーブし北西を向き、続いて中央自動車道を潜り右にカーブし再び北を向く。右手に東京競馬場の連絡通路が現れると上り線が地下に潜り、武蔵野線との接続駅である府中本町駅。府中本町駅は市街地の南端にあり、駅東側には東京競馬場・大國魂神社があり休日などには混雑する。
高架化前の稲城長沼駅より立川方面を望む(2005年6月)
矢野口駅付近で鶴川街道と立体交差する高架橋(2008年08月16日)
立川駅 - (南武線)- 尻手駅 - (浜川崎支線) - 浜川崎駅 - (東海道貨物線) - 鶴見駅 - (東海道本線) - 熱海駅 - (伊東線) - 伊東駅 - (伊豆急行線) - 伊豆急下田駅
貨物列車は本線の川崎駅 - 尻手駅間を除く全線で運行される。ただし、尻手駅 - 立川駅間を通して運行される列車は少なく、1日1本の南松本駅から川崎貨物駅への石油輸送列車の返空の専用貨物列車のみとなっている(往路は府中本町駅まで武蔵野線経由)。2006年以前は篠ノ井駅行も存在した。2014年3月以前は安善駅と拝島駅を結ぶジェット燃料輸送列車(通称「米タン」)も浜川崎駅 - 尻手駅 - 立川駅間を通して運行されていたが、同月より尻手駅 - 府中本町駅間が武蔵野線経由に変更された。
府中本町駅以北に限れば2014年3月改正時点で、南武線の府中本町駅 - 立川駅を経由して武蔵野線と中央本線を結ぶ高速貨物列車が、1日6往復(うち4往復は石油輸送列車とその返空)、専用貨物列車は1日2往復運行されている。石油輸送列車以外の高速貨物列車は、下り1本のみコンテナ車と石油輸送用タンク車との併結、それ以外はコンテナ車のみで編成されている。専用貨物列車は石油輸送用タンク車で編成されている。
185系、E257系500番台、各お座敷電車(団体用臨時列車)などが使用される。一部の駅には臨時列車用に8両対応のホームや8両用の停止位置がある。また、過去には183系、189系や583系、伊豆急行のリゾート21(黒船電車)やアルファリゾート21が入線したこともある。なお、2009年3月14日に開業した西府駅のホームは6両編成対応である。
津田山駅を発車すると右手に三菱自動車津田山オートスクエア、左手に子ども夢パークを見ながら右にカーブし、続いて左にカーブすると並行していた南武沿線道路が分かれ久地駅に着く。同駅を発車すると神奈川県道・東京都道9号川崎府中線(府中街道)・二ヶ領用水を相次いで跨ぎ多摩区に入る。神奈川県道・東京都道9号川崎府中線のバイパス・東名高速道路を潜り、かつては駅も設置されていた宿河原不動(新明国上教)を左に見ながら多摩川の旧堤防の上を走るS字カーブで宿河原駅。この付近は桜並木で知られる二ヶ領用水(宿河原用水)を跨ぐ。桁下の低い歩行者専用のアンダーパスもある。
間もなくS字カーブを抜けると登戸駅に到着する。登戸駅 - 宿河原駅間には小田急小田原線との連絡線が向ヶ丘遊園駅方面に向けて1936年1月認可で設置され、戦前は府中の競馬輸送や江ノ島の海水浴輸送での電車の貸し借りに使用したり、多摩川の砂利の東京方面への輸送や相模川の砂利の京浜工業地帯への輸送に使用したりしたほか、戦後も戦災で不足した車両を貸し借りするなど、戦後しばらくまで残ったが、正式には1967年3月に廃止された。
登戸駅は接続する小田急小田原線の3線化工事に合わせて橋上駅舎となっている。現在は駅南側に小田急小田原線向ヶ丘遊園駅まで小規模な商店街が延びているのみだが、今後登戸駅・向ヶ丘遊園駅を中心に再開発が進められる予定である。
曲線区間が続く武蔵溝ノ口駅 - 津田山駅間。この前後にも曲線区間が続く(2006年7月26日)
二ヶ領用水・船島鉄橋を走る205系1200番台電車(2006年3月29日 宿河原駅 - 登戸駅間)
南武線の国有化時に南武鉄道は会社を解散せず、バス事業を立川バスに継承し、鉄道路線以外で保有していたわずかな土地を管理する会社となった。その後「アサノ不動産」、「太平洋不動産」(現在の本社は東京都。神奈川県に本社を置く同名の会社とは別)と社名を変更し、太平洋セメントの傍系会社として現在も存続している(「立川バス#沿革」も参照)。
軍需工業地帯を走っていた南武線は、1945年に入ると連合国軍機による空襲の被害も受け、終戦直後の1945年11月には所属41両のうち19両しか稼働できないという状況であった。ただ、一部で複線の幅が狭く、車両限界の大きな国鉄の他線からの車両転属を阻まれたため、1947年には東京急行電鉄から幅の狭い車両(元・小田急所属の1600形など)を借りるという、前代未聞の手段にも出ていた。このように、輸送改善が進まない現実を前にして、南武線など戦時買収された路線の払い下げ運動が起きるが、実現することはなかった(詳細は「鶴見臨港鉄道#被買収私鉄払い下げ運動」を参照)。
1950年代に入り高度経済成長により東京都区部の人口が増加すると、南武線沿線も私鉄との乗り換え駅を皮切りに都市化が進み、利用客が急増した。国鉄は車両の増結と複線化工事の実施などで輸送力増強を進め、1960年代後半には6両化と全線の複線化(1966年9月30日)を完成させた。また、軌道構造も通勤需要だけではなく、800トン級の貨物列車を通す目的もあって強化された。その後も車両の大型化や新型化、一部区間の高架化などの事業を進めている。
(貨)は貨物駅を表す。
本線(括弧内の数字は川崎駅起点の営業キロ) 武蔵中丸子駅:平間駅 - 向河原駅間 (5.9) 武蔵小杉停留場:武蔵小杉駅 - 武蔵中原駅間(7.9、府中街道交差地点付近) 丸子競馬場仮乗降場:武蔵小杉駅 - 武蔵中原駅間 久地信号所:津田山駅 - 久地駅間 (14.1) 久地信号所内に久地駅が開業し、のちに廃止された。 宿河原不動停留場:久地駅 - 宿河原駅間 (15.5、不動第一踏切の川崎寄り) 多摩聖蹟口停留場:稲城長沼駅 - 南多摩駅間(25.2、府中街道踏切の川崎寄り) (貨)南多摩川駅:南多摩駅 - 府中本町駅間 (25.9) 1939年に南多摩川駅が多摩聖蹟口停留場を併合し移転、現在の南多摩駅となっている。 南武是政停留場:南多摩駅 - 府中本町駅間(26.8、南武線下り線が武蔵野線をアンダークロスする地点) 1932年以前は是政多摩川と称しており、同停留場について「是政多摩川」の名で記した地図も存在する。 (貨)南多摩川仮停車場:南多摩駅 - 府中本町駅間(不明) 1932年に南武是政停留場に統合され廃止された。 本宿停留場:分倍河原駅 - 谷保駅間(29.8、旧五小踏切の川崎寄り) 本宿停留場廃止後、五小踏切の立川寄りに西府駅が2009年3月14日に開設され、同踏切は廃止されている。
5km東側の国道409号(府中街道)から南武沿線道路が分かれる。鹿島田駅を発車すると国道409号と交差、間もなく二ヶ領用水(川崎堀)を渡り中原区に入る。
平間駅では商店街が線路の東側に並行し、駅周辺は東側・西側共に住宅街だが、西側に三菱ふそうトラック・バス川崎製作所・技術センターがある。向河原駅西側には日本電気 (NEC) 玉川事業場があり、1番ホームにはSuica専用の専用改札口がある。向河原駅を発車すると左にカーブし西を向き品鶴線(横須賀線・湘南新宿ラインおよび相鉄線直通列車)と東海道新幹線、さらには南武線より後に開通した東急電鉄(東急)の東横線・目黒線を潜り、横須賀線、湘南新宿ライン、相鉄線直通列車、東急東横線、目黒線の各線および東横線、目黒線から2023年3月18日に開業する東急新横浜線に直通する列車と接続する武蔵小杉駅に到着。かつては中原街道の小杉宿(継立場)であり丸子の渡しがある交通の要衝であった。川崎市の第三都心に指定されており官公庁の施設や商業施設が多い。前述の各路線が乗り入れることなどから、駅周辺の工場群跡地などを中心に再開発が進んでいる。