首都圏新都市鉄道つくばエクスプレス
守谷駅の待避設備設置に伴い、日中時間帯の大部分において快速列車が普通列車を追い抜く駅を流山おおたかの森駅から八潮駅・守谷駅の2駅に変更し、同時間帯の八潮駅における区間快速列車と普通列車の待ち合わせを取り止める。つくば駅行きの全ての通勤快速列車が八潮駅と守谷駅で普通列車と接続するようになる。
2020年(令和2年)3月14日 - ダイヤ改正。開業以来の新型車両となるTX-3000系を導入し、列車の増発・種別変更や運行区間の延長などを行う。朝ラッシュ時の最混雑時間帯における列車の増発(7 - 8時台にかけて列車本数を22 - 25本へ増発)。上り通勤快速を区間快速に変更し、朝ラッシュ時の上り列車は普通と区間快速に統一される。同じく最混雑時間帯の区間快速が六町駅へ停車するようになる。同駅では最混雑時間帯の停車本数が29本から42本へと大幅に増える。
2022年(令和4年)3月12日 - ダイヤ改正。新型コロナウイルス感染症(COVID-19)拡大の影響により、開業以来初となる減便を実施。平日は上り6本・下り7本減、土曜・休日は上り2本・下り4本減となる。
2023年(令和5年)3月18日 - ダイヤ改正。前年に続き減便を実施。土曜・休日は上り1本減、下り1本減となる。また、進行中の8両編成化事業による六町駅、青井駅のホーム延伸工事に伴い徐行運転を行うことから多くの列車の所要時間が1 - 2分延びる。
2005年(平成17年) 6月30日 - 開業時のダイヤを設定。朝ラッシュ時、快速・区間快速の所要時間が昼間時と変わらず。 10月1日 - 1か月にわたって研究学園駅周辺で「つくばスタイルフェスタ」が行われ、同駅の利便性向上のため土休日の昼間は臨時ダイヤで運転。普通列車がつくば駅まで延長(同月30日までの土休日11回実施)。 11月12日・13日 - みらい平駅近辺で行われた「大好き茨城県民まつり2005」に合わせ普通列車がつくば駅まで延長運転。
2006年(平成18年) 7月21日 - 守谷駅 - つくば駅間で日中に臨時普通列車を運転。2005年(平成17年)のものに加え、守谷駅 - つくば駅間の臨時普通列車と秋葉原駅 - 守谷駅間の普通列車とが守谷駅で接続する列車を設定。 11月26日 - つくば市で開催した「つくばマラソン」に合わせて開催時間帯に設定。守谷駅発着の列車をつくば駅発着に延長運転。来場者用の施設を研究学園駅周辺に設けていたため、快速列車を研究学園駅に臨時停車。 12月8日 - ダイヤ改正。同年7月21日に設定された昼間の守谷駅 - つくば駅間の区間列車を定期化。朝ラッシュ時は混雑平準化のため普通列車の一部で八潮駅での緩急接続を廃止し、秋葉原駅まで先着。
2007年(平成19年) 10月18日 - ダイヤ改正。守谷駅 - つくば駅間で増発。
北千住駅 - 守谷駅間では一部の駅を通過し、秋葉原駅 - 北千住駅間と守谷駅 - つくば駅間では各駅に停車する。全線標準所要時間は52分。
行先表示器には「区快」と表示。通過運転区間となる北千住駅 - 守谷駅間でも市・区ごとに最低1つの駅に停車する。守谷駅 - つくば駅間は各駅に停車し普通を補完する役割を担う。
土曜・休日ダイヤのみ守谷駅止まりの区間快速が運行される。
2020年3月14日のダイヤ改正以降は、平日朝ラッシュ時間帯の上りに限り六町駅に停車する。列車番号は4000番台であるが、この六町駅に停車する区間快速は4000番台に150を加算した列車番号で表される。
停車駅:秋葉原駅 - 北千住駅間の各駅と六町駅(平日朝ラッシュ時間帯の上りのみ停車)、八潮駅、三郷中央駅、南流山駅、流山おおたかの森駅、柏の葉キャンパス駅および守谷駅 - つくば駅間の各駅
つくばみどりの里(みどりの駅) 研究学園葛城(研究学園駅) 中根・金田台(つくば駅近郊)
守谷駅 - みらい平駅間にデッドセクション(無電区間)があり、電車は走行中に交直流切り替えを行う。通常は運転士の手動操作ではなく自動で行われる。デッドセクション通過中でも車内の照明が消えることはないが、エアコンが停止するほか、TX-2000系では行先・停車駅表示パネルが消灯する。旅客案内用フリーパターンディスプレイは消灯しない。側壁(防音壁)には無電区間を示すマーキング塗装があり、これらからデッドセクションの判別が可能である。
みどりの駅 - 万博記念公園駅間にもデッドセクションがあり、同様の現象が発生するが、これは「交交セクション」と呼ばれる箇所で、変電所相互における交流電圧の位相差による障害を防ぐために設置されている。こちらにも側壁に無電区間を示すマーキング塗装がある。いずれの区間も、列車は惰行運転で通過する。ATO運転時には専用の地上子を通過すると惰行運転に入る。