奈良線
複線化完了までのダイヤでは、下りと上りが単線区間で行き違うための運転停車があったため下りと上りとで所要時間に若干差があったが、2023年3月18日のダイヤ改正で単線区間での行き違い待ちを解消したため、標準所要時間は上下とも京都駅 - 奈良駅間が約44分と同じになった。
2022年のダイヤ改正で廃止になったが土休日の朝に大和路線・JR難波発の快速で、奈良から「みやこ路快速」となる京都行き列車が2本(2021年時点では1本のみ)運行されていた。
車両は全列車221系で、平日日中と土休日の全列車が6両編成で運転されている。運転開始当初はすべて4両編成であった。なお、ダイヤ乱れ時は205系で運転される場合もある。
正月三が日と1月4日や多客時には伏見稲荷大社への参詣客のため稲荷駅に臨時停車する。奈良歴史キャンペーンに伴い、2003年および2004年の9月 - 11月の土休日ダイヤでは、「みやこ路レジャー号」として京都駅 - 桜井駅間(京都駅 - 奈良駅間は定期のみやこ路快速)で運転されていた。
奈良線には、日本各地からの団体臨時列車が乗り入れることがある。
毎年5月上旬から6月下旬にかけて、姫路市の小学校が利用している修学旅行列車が姫路駅などから奈良駅まで運転されており、この列車にはキハ189系気動車が使用されている。2010年度までは、キハ181系気動車が使用されており、同列車の老朽化に伴って、2010年度を最後に運転を終了するとしていた。
また、天理教の行事で特に7月下旬から8月上旬にかけてのこどもおぢばがえりや10月26日の大祭時には「天理臨」と呼ばれる列車が天理駅まで運転されている。関東地方からの列車については183系・189系電車により運転されていたが、新幹線利用への移行が進んだこともあり、2011年1月を最後に運転を終了している。かつてはDD51牽引の客車列車(12系や14系座席車など)で運転されることが多かった。