福知山線
国鉄からJRとなって以降は、冬のカニのシーズンを迎える11月から3月にかけて、臨時特急「味めぐり北近畿」(1998年以前)・「かにカニ北近畿」(1999年以降)が運転されていた(「こうのとり」の項目も参照)。
2020年以降のコロナ禍による旅客減少の影響で、2021年3月13日のダイヤ改正で「こうのとり」の一部が臨時列車化され、土曜・日曜・祝日を中心に新大阪駅 - 福知山駅間に7号・16号の1往復、新大阪駅 - 城崎温泉駅間に13号・26号の1往復が運転される。
↑ おおさか東線の正式な起点は新大阪駅だが、運転系統としての「おおさか東線」は東海道本線貨物支線(梅田貨物線)経由で大阪駅に乗り入れる。
↑ 大阪駅と北新地駅の間は徒歩連絡の特例がある(JR東西線#乗車制度を参照)。
↑ 京都本線の正式な起点は十三駅だが、運転系統としての「京都本線」は宝塚本線経由で大阪梅田駅に乗り入れる。
駅距離間が比較的長い、中山寺駅 - 宝塚駅間に新駅建設案がある。また、丹波竹田駅 - 福知山駅間にも新駅を設置する構想もある。かつては、黒井駅 - 市島駅間に「春日部」駅が設置される計画もあった。
下記以外の駅はJR西日本の直営駅である(2022年3月時点)。
業務委託駅 猪名寺駅・北伊丹駅・中山寺駅・生瀬駅・西宮名塩駅・広野駅・相野駅・谷川駅・黒井駅 ...JR西日本交通サービスが受託
無人駅 武田尾駅・道場駅・藍本駅・草野駅・古市駅・南矢代駅・丹波大山駅・下滝駅・石生駅・市島駅・丹波竹田駅
207系(網干総合車両所明石支所) 7両編成で、尼崎駅 - 篠山口駅間で快速・区間快速・普通で運転されている。
321系(網干総合車両所明石支所) 7両編成で、尼崎駅 - 篠山口駅間で快速・区間快速・普通で運転されている。2005年12月1日に運用を開始し、当時は大阪駅 - 新三田駅間のみで運用されていた。2006年3月18日の改正から快速運用にも充当され篠山口駅まで運転されていたが同年10月21日の改正で一旦廃止され、2010年3月13日の改正で再び篠山口駅まで乗り入れるようになった。
223系6000番台・225系6000番台(網干総合車両所宮原支所) 2008年6月28日から日中の丹波路快速などを中心に、快速や朝晩の一部の普通で運用されている。225系は2012年3月17日のダイヤ改正で221系・113系の運行終了を受けて、全線で運用が開始された。
223系5500番台(福知山電車区) 2008年8月11日から113系3800番台に代わって運用開始した。篠山口駅 - 福知山駅間のみ運用されており、日中はワンマン運転を行っている。
287系
289系
207系
321系
223系6000番台
225系6000番台
223系5500番台
201系・205系0番台(網干総合車両所明石支所) JR京都線直通の普通(京阪神緩行線)として1997年9月1日から運用されていたが、321系を投入して普通電車の最高速度を120 km/hに統一するため、201系は2007年3月18日に、205系は2006年2月7日に運用が廃止された。なお、205系はその後、4編成全てが阪和線に転属し、2011年3月14日にJR京都線とJR神戸線に復帰したが、その運用は京都駅・高槻駅 - 尼崎駅間の平日朝ラッシュ時限定であり、福知山線へは入線しなかった。
113系(網干総合車両所宮原支所) 全線で運転されていた。2012年3月17日のダイヤ改正で運用が終了した。
113系3800番台(福知山電車区) 篠山口以北の単線区間で運用されていた。2両編成の固定運用で113系800番台からの改造工程と経費を節約するため、従来のように廃車体から前頭部を移植・溶接するのではなく、編成に組まれていたクハ111形から運転台機器を流用して非常に簡易なものを新造するという手法が採られた。そのため片方の前面部は独特の外観を持つ車両となった。223系5500番台の運用開始に伴い、2008年10月までに除籍された。
115系 電化直後に113系800番台の不足を補う形で非冷房の0番台が運用を開始、後に1000番台に置き換えられ2004年まで使用された。いずれも転入直後は湘南色だったが、0番台は旧福知山色、1000番台は新福知山色に塗り替えられた。
1995年1月17日に発生した阪神・淡路大震災ではJR神戸線が寸断され、復旧には時間を要する見込みとなった。よって、その迂回ルートで最も重要な線区として、最優先で福知山線の復旧作業が行われた。福知山線では川西池田駅 - 中山寺駅間の被害が大きく、地震発生の1月17日には広野駅 - 福知山駅間が開通し、その後順次運転を再開した。
輸送力の確保のため運転開始直後から臨時列車が運転され、5時30分から21時まで、1時間につき1本か2本の臨時列車を最大42本運転し、特急「北近畿」の増結も行われた。大阪駅を発着としていた特急列車は、東海道新幹線との接続のため3往復を新大阪駅発着で運転し、このほかに「北近畿」15号は福知山駅 → 和田山駅間で延長運転し、播但線との接続を改善した。またJR神戸線が全通した4月1日以降も4月17日まで、新大阪駅延長運転が2往復、和田山駅延長運転が行われた。
JR神戸線で運行されていた貨物列車の迂回運転も行われた。しかし、福知山線や山陰本線の和田山駅 - 湖山駅間では貨物列車が運転されなくなっていたため、重い貨物列車を毎日運転するには問題があり、乗務員の養成や設備の一部改良の必要性があったが、福知山線・山陰本線・伯備線を経由して2月11日から迂回運転が開始された。
次いで同年10月15日より三田駅 - 新三田駅(この時点では開業前)が複線化された。翌11月1日に行われた国鉄最後のダイヤ改正(1986年11月1日国鉄ダイヤ改正)から全面的に電車で営業を開始した。同時に、生瀬駅 - 武田尾駅間には西宮名塩ニュータウンの開発に併せて西宮名塩駅が、三田駅 - 広野駅間にはウッディタウンの玄関口として新三田駅が開業し、特急「北近畿」の運転開始に加え、113系2両編成を主体として普通が日中時間帯で1時間当たり3本(大阪駅 - 福知山駅間1本、大阪駅 - 新三田駅間2本)に増発された。国鉄分割民営化後の1989年より快速が運転を開始した(快速の区間は現在と同じく、大阪駅 - 三田駅間のみ)。この時点で日中は特急0 - 1本、快速2本、普通4本の現在とほぼ変わらないダイヤになった。
1997年には新三田駅 - 篠山口駅間の複線化が完成し、JR東西線が開業したことにより、同線経由で学研都市線との直通運転が開始された。
なお、生瀬駅北西から武田尾駅北東にかけての廃線敷は、地面に半ば埋まった枕木が残り、2016年11月から渓谷沿いのハイキングコースとして一般開放されている(「旧国鉄福知山線廃線跡」も参照)。
大阪駅 - 篠山口駅間では、平日・休日の区別無く毎日、始発から終電まで、207系の大阪側から3両目および321系では5号車に女性専用車が設定されている。乗車位置には女性専用車の案内が表示されている。ただし、ダイヤが乱れた際は女性専用車の設定が解除される場合がある。
JR宝塚線では2002年12月2日から女性専用車を導入し、始発から9時00分と17時00分から21時00分まで設定されていた。さらに2011年4月18日からは、平日・休日にかかわらず毎日、始発から終電まで女性専用車が設定されるようになった。
道場駅から先は田園地帯の中を走り抜ける。神戸電鉄との乗り換え駅であり三田市のターミナル駅でもある三田駅は利用客が多く駅前は栄えているが、そこを抜けると再び田園地帯となる。
三田駅から丹波大山駅にかけては再び国道176号とほぼ並行する。次の新三田駅は1986年の福知山線全線電化に合わせて開設された駅であり、駅開業当初は同駅までが複線区間であった。現在も同駅を発着とする列車が多数設定されている。また、北摂三田ニュータウンへと延びるバス路線のターミナル駅ともなっているが、駅周辺は長らく市街化調整区域とされていた(現在は解除)ため、ターミナル駅の割には駅前は商業施設は少なく寂しい印象を受ける。
篠山口駅は丹波篠山市のターミナル駅で、かつては同駅から旧篠山線も延びていた。なお、同市の中心部は市役所のある篠山城周辺(旧篠山線篠山駅北側)であり、篠山口駅からは離れている。複線は同駅までで、ここから終点の福知山駅までは単線である。
丹波大山駅を抜けると再び山岳路線となり、篠山川に沿って西側に進路を変え、トンネルも幾つか抜ける。谷川駅からは再び北側に進路を変え、柏原駅からは再度国道176号に沿う形で線路は延び、山間部の合間を縫って東西に走り抜けつつ北上する。途中幾つかトンネルを抜けると目の前に山陰本線が合流し、高架駅である福知山駅へと達する。
武田尾駅では、旧線(左の道路)と交差する。
トンネルに挟まれた武田尾駅を通過する特急列車。
田園風景が広がる道場駅 - 三田駅間。
新三田駅 - 広野駅間。
現在も朝の大阪駅発着は外側線を走行しているため塚本駅は通過している)が、翌9月1日からは、尼崎駅発着だったJR京都線の普通と当路線のJR東西線直通ではない普通を統合して京都・高槻方面 - 新三田方面直通としたため、前述の一部列車を除き塚本駅にも停車するようになった。
2020年3月14日のダイヤ改正より、日中の普通は(JR京都線 - )大阪駅 - 宝塚駅間に短縮した(宝塚駅 - 新三田駅間は区間快速が代替)。
篠山口駅 - 福知山駅間で運転される普通は、1時間に1本程度運転されている。早朝の篠山口駅発福知山駅行きを除いて篠山口駅で大阪方面との快速列車・普通列車と接続しており、うち日中は223系5500番台の2両編成でワンマン運転を行っている。同区間は最大6両編成が乗り入れ可能なため、朝晩は大阪方面との直通運転を原則としており車掌が乗務している列車がほとんどであるが、2両編成でも車掌が乗務している列車もある。2014年3月15日の改正で、大阪発22時台の丹波路快速が福知山行きから篠山口行きに見直されたことに伴い、篠山口発0時台の普通福知山行きが設定されたが、2018年3月17日のダイヤ改正で廃止された。