京葉線
市川塩浜駅 - 西船橋駅間は「高谷支線」、西船橋駅 - 南船橋駅間は「二俣支線」とも呼称される。本線の市川塩浜駅 - 南船橋駅間と、西船橋駅を中心とするこの2本の支線により、デルタ線が構成されている。両支線の名称は、本線から分岐する地点がそれぞれ高谷と二俣であることから名付けられている。ただし、二俣にある二俣新町駅に二俣支線のホームは設置されていない。
高谷支線は市川塩浜駅を出るとしばらくの間本線上を進む。江戸川(放水路)と運河を渡ると本線から分かれ、左側の首都高速高谷ジャンクション付近で高架を下っていく。真間川を渡り、前方に二俣新町駅が見えると左へカーブして一層上の本線から分かれ、高架を上りながら国道357号(東京湾岸道路)と東関東自動車道を跨ぐ。カーブの途中で右に二俣支線が現れ、カーブを抜けて北を向くと一層上の二俣支線が高架を下る間に複線で割り込むように合流し、京葉道路と二俣川を相次いで跨いで船橋市に入ると西船橋駅に至る。総武線各駅停車と東京メトロ東西線、東葉高速鉄道東葉高速線が接続する千葉県内の主要駅の一つであり、駅周辺は飲食店や商業施設のほか、大型集合住宅などが増えている。西船橋駅の京葉線ホームは他線のホームの上で直交する南北方向に建設され、大半の列車はそのまま武蔵野線に直通する。
一方、二俣支線で西船橋から向かう場合は、上記の高谷支線のルートを逆に進んだ後、分岐点で左側にカーブして進む。東関東自動車道と湾岸道路に挟まれた空間を高架で抜けると右側に二俣新町駅が見え、駅前ロータリーの前を通過するが、ホームは設置されていないためそのまま通過する。二俣新町駅の先で本線に合流し、そのまま本線上を進んで南船橋駅に至る。
京葉線を経由して外房線の特急「わかしお」が上下24本、内房線の特急「さざなみ」が下り5本・上り3本、それぞれ運行されている(「わかしお」のうち1往復、「さざなみ」は全列車とも土曜・日曜・祝日運休)。これらの列車が京葉線を経由しているのは、特急「成田エクスプレス」の運行開始に伴って総武快速線において線路容量が不足したことが背景としてある。
当初は、京葉線内途中駅は無停車であったが、2000年12月2日の改正で一部列車が幕張新都心の海浜幕張駅に停車するようになった。そして、2007年3月18日のダイヤ改正から東京発16時までの下りおよび海浜幕張発11時以降の上り全特急列車が海浜幕張駅に停車するようになった。
東京湾岸を走ることにより、強風など気象条件に弱い。海岸沿いの高架線を走るため、海風の影響を強く受け、強風などの荒天の時は運転中止やダイヤの大幅な乱れに見舞われやすい。このため、沿線では強風対策を求める声が上がり、2007年に一部の高架橋の海側に風対策フェンスが設置された。さらに2010年、潮見駅 - 葛西臨海公園駅間の両側と二俣新町駅 - 南船橋駅間の海側で、新たな防風柵の設置工事を開始し、2012年10月31日から全面的に使用を開始している。JR東日本千葉支社によれば、防風柵設置後は、運転見合わせが設置前の約9割減となっている。
ダイヤが乱れた時は武蔵野線との直通運転を中止し、同線用の8両編成(車体はオレンジ+茶帯)の電車が京葉線内の東京駅 - 西船橋駅間のみで運用され、赤帯のE233系10両編成なども西船橋駅まで運用されることがある。
京葉線は周辺にほかの鉄道路線がないエリアを走行しているため、運転を見合わせると、駅に接続する路線バスを除き代替交通手段がなくなる。
すべて電車で運転されている。通勤形車両は武蔵野線用を含め千葉支社京葉車両センター所属、特急形車両は同幕張車両センター所属である。
全駅千葉県船橋市内に所在。
例年、大晦日(12月31日)の深夜から元日(1月1日)の早朝にかけて、東京ディズニーリゾートでは年越しイベントとオールナイト営業、幕張メッセでは「COUNTDOWN JAPAN」が行われることから、終夜運転が実施されている。
2020年度(2020年 - 2021年)は新型コロナウイルス感染症の流行の影響により、東京ディズニーリゾートと「COUNTDOWN JAPAN」が年越しイベントの開催を取り止めたため、本路線での終夜運転や臨時列車の運転は中止となった。
2021年度(2021年 - 2022年)も東京ディズニーリゾートと「COUNTDOWN JAPAN」での年越しイベントが行われなかったことから終夜運転の実施は見送られた。
2022年度(2022年 - 2023年)も東京ディズニーリゾートでの年越しイベントは見送られたが、「COUNTDOWN JAPAN」での年越しイベントが3年ぶりに行われたことから、イベント終了後の早朝の時間帯に臨時列車を数本運行することで対応した。