中央本線
山手線と直通して中野駅 - 新宿駅 - 東京駅 - 品川駅 - 新宿駅 - 池袋駅 - 田端駅 - 上野駅間で「の」の字運転が開始。 7月1日:境駅が武蔵境駅に改称。
1920年(大正9年)5月26日:貨物支線(下河原線)国分寺駅 - 下河原駅間(4.2 M≒6.76 km)が開業。下河原駅が開業。
1921年(大正10年)12月1日:下河原線 国分寺駅 - 下河原駅間が廃止され、国分寺駅の貨物側線扱いに変更。下河原駅が廃止。
1922年(大正11年) 4月1日:信号所が信号場に変更。 7月15日:高円寺駅・阿佐ケ谷駅・西荻窪駅が開業 11月20日:吉祥寺駅 - 国分寺駅間が電化。
1923年(大正12年)10月28日:川岸駅が開業。
1924年(大正13年) 4月4日:武蔵小金井仮乗降場が開業。 7月21日:新宿駅の新しい電車線ホームが完成、青梅街道口と甲州街道口に分かれていた電車線ホームが統一される
1925年(大正14年) 4月2日:代々木駅 - 新宿駅間の電車線と汽車線が完全分離され、複々線となる。 11月1日:山手線との直通運転(「の」の字運転)を終了。
1926年(大正15年) 1月15日:武蔵小金井仮乗降場が駅に変更され、武蔵小金井駅が開業。 2月11日:酒折駅が開業。 3月1日:国分寺駅 - 立川駅間に谷保信号場が開設。 4月1日:谷保信号場を駅に変更して国立駅が開業。
1927年(昭和2年) 東京駅 - 国分寺駅間の架線電圧を直流600 Vから直流1,200 Vに昇圧 2月7日:信濃町駅 - 代々木駅間で新設工事中の汽車線を利用して代々木駅 - 新宿御苑駅間が開業。新宿御苑仮停車場・東浅川仮停車場が開業。
塩尻駅 - 宮ノ越駅間
この区間は当初、中央東線として延伸開業したが、中央本線となった全線開通以降は、この区間を含めて塩尻駅 - 名古屋駅間が中央西線と通称されることになる。
1909年(明治42年)12月1日:中央東線塩尻駅 - 奈良井駅間(13.2M≒21.24km)が延伸開業。洗馬駅・贄川駅・奈良井駅が開業。
1910年(明治43年) 10月5日:奈良井駅 - 藪原駅間(4.1M≒6.60km)が延伸開業。藪原駅が開業。 11月25日:藪原駅 - 宮ノ越駅間(3.5M≒5.63km)が延伸開業。宮ノ越駅が開業。
木曽福島駅 - 名古屋駅間
1900年(明治33年)7月25日:名古屋駅 - 多治見駅間(22M42C≒36.25km)が開業。千種駅・勝川駅・高蔵寺駅・多治見駅が開業。
1902年(明治35年) 11月12日:営業距離の表示をマイル・チェーン表記からマイル表記のみに簡略化(22M42C→22.5M)。 12月21日:多治見駅 - 中津駅間(27.2M≒43.77km)が延伸開業。土岐津駅(現在の土岐市駅)・瑞浪駅・釜戸駅・大井駅(現在の恵那駅)・中津駅(現在の中津川駅)が開業。
1907年(明治40年)2月:名古屋駅 - 千種駅間に古渡信号所が開設。
1908年(明治41年) 8月1日:中津駅 - 坂下駅間(6.1M≒9.82km)が延伸開業。坂下駅が開業。 10月27日:古渡信号所が廃止。
1909年(明治42年) 7月15日:坂下駅 - 三留野駅間(5.7M≒9.17km)が延伸開業。三留野駅(現在の南木曽駅)が開業。 9月1日:三留野駅 - 野尻駅間 (5.
中央本線は、東京都心から西の多摩へ延びて山梨県へ入り、長野県南西部(南信と中信)と岐阜県東南部(東濃)を経由して、愛知県の名古屋までを結ぶ鉄道路線である。
東京・名古屋の両都市から沿線の主要駅や信州地区を結ぶ特急列車が頻繁に運転されているほか、両都市圏では都心部への通勤輸送の役割も担う。また、日本貨物鉄道(JR貨物)による貨物列車も運転されている。
ただし、貨物列車や団体臨時列車などの一部の列車は旧塩尻駅構内敷地(いわゆる塩尻大門。塩尻駅構内扱い)の両線直通用の単線線路(連絡線)を通り、塩尻駅のホームを経由せず塩尻駅自体を通過する形で両線を直通している。また、後述の臨時急行列車「たてしな」、臨時特急列車「あずさ木曽」「木曽あずさ」「諏訪しなの」は塩尻駅で旅客乗降を扱うため、4番線ホームに停車後、折り返して運転した。
なお、中央西線区間については、国鉄時代から、列車番号の付け方と駅構内の場内・出発信号機に記されている「上下」の標示が路線本来の上り・下りの方向とは逆となっており、名古屋駅から塩尻駅へ至る方向(距離標の数字が小さくなる方向)を下りとして列車番号には奇数を付け、信号機には「下」と標示している。このため、中央本線は東線も西線も塩尻駅・松本駅方面が下り列車であり、東線は原則通り東京駅方面が上り列車だが、西線は逆に名古屋駅方面が上り列車となる。
東京駅 - 高尾駅 (大月駅) 間
東京都市圏輸送区間であり、通勤電車が高頻度で運転されている。御茶ノ水駅 - 三鷹駅間は複々線であり、緩急分離運転が行われている。線路は「緩行線」「急行線」と呼ばれ、緩行線を各駅停車の電車(中央・総武緩行線、旅客案内上は「中央・総武線各駅停車」)が、急行線を快速電車(中央線快速電車)が走行する。
各駅停車は、御茶ノ水駅から総武本線の緩行線に乗り入れ、千葉駅まで相互直通運転を行っている。中野駅 - 三鷹駅間では、東京メトロ東西線との相互直通運転も実施されている。
快速電車は、東京駅から高尾駅までが旧来からの運転区間であるが、都市圏の拡大により大月駅まで運転する本数が増えた。さらに一部は、大月駅から富士山麓電気鉄道富士急行線(大月線・河口湖線)に乗り入れ、河口湖駅まで直通運転を行っている。一方で、立川駅から青梅線拝島駅・青梅駅(・奥多摩駅(上り列車と「ホリデー快速おくたま」のみ)方面、拝島駅から五日市線武蔵五日市駅方面へも直通運転を行っている。かつては八高線高麗川駅方面へも直通運転を行っていたが、2022年3月のダイヤ改正で廃止された。
なお、2020年3月14日のダイヤ改正において、緩行線各駅へのホームドア設置に伴い、東京駅を発着する列車は全て快速以上の優等列車のみとなり、各駅停車は終日、千葉駅 - 御茶ノ水駅 - 三鷹駅間のみの運転となった。
東線の高尾駅から西線の中津川駅までにかけては勾配のきつい山岳路線となるため、牽引定数や抑速ブレーキの関係上、乗り入れ可能な機関車が次のように限定されている。
EF64形1000番台 2012年3月改正で東線から撤退。西線では重連総括運転が基本となっている。
EH200形
ただし、東線の国立駅 - 八王子駅間と西線の名古屋駅 - 多治見駅間は山岳区間に入る手前の平坦線区のため、南武線や武蔵野線、および東海道本線から乗り入れる次の平坦線区向け機関車も入線することができる。
EF65形(国立駅 - 八王子駅間)
EF210形(国立駅 - 八王子駅間)
EF64形1000番台
EH200形