千歳線
区間ごとの輸送密度は以下の通り。なお、2012年以降JR北海道が公表しているデータについては、実質的に一体化した運用を行っている室蘭本線(苫小牧駅 - 沼ノ端駅間)と合算したものが公表されている。
地域輸送に関しては函館本線(札幌 - 白石)および室蘭本線(沼ノ端 - 苫小牧)を合わせた札幌 - 新千歳空港・苫小牧で一体的な運行が行われており、線路名称上の終端駅である沼ノ端駅および白石駅を発着とする列車はない。このうち、4割程度の普通・快速列車が函館本線小樽方面に直通する。室蘭本線室蘭方面や札沼線と直通運転する列車も少数設定されている。
空港連絡輸送として、新千歳空港駅から札幌・小樽方面への快速「エアポート」がおおむね12分間隔(1時間に5本)で運転されている。普通列車は日中は1時間に2 - 3本程度運転されており、そのうち1本程度が苫小牧駅までの運行、残りは千歳駅での折り返しとなる。朝・夜の時間帯に限り、新千歳空港駅発着の普通列車も設定される。
大半の普通列車は北広島駅で快速と相互に接続する。列車待避のできる駅・信号場は美々信号場・南千歳駅・千歳駅・サッポロビール庭園駅・島松駅・北広島駅・上野幌駅・白石駅(ただし白石駅は札幌方面のみ待避可能)。