横浜線
横浜線では、全列車が鎌倉車両センター所属のE233系6000番台で運行されている。片側4扉の一般形電車であり車内トイレの設備はない。弱冷房車は編成中程の5号車に設定されている。車両の外面には黄緑と緑(■■)による2色の帯を巻き、横浜線のラインカラーとして他路線との識別を行っている。E233系6000番台は、後述の205系の置き換え用として、2014年2月16日より予定された出発式が吹雪で中止されながらも運用を開始した。拡幅車体で定員は205系より約1割増加したため、6扉車の連結はない。車体には、沿線の市の木などのオリジナルの装飾が施されている。駅スタンプをあしらったステッカーが全編成の先頭車の乗務員室寄り側面に掲出されたが、最終編成の落成から1年の掲出期間を経過したため、2015年度中に全編成とも剥がされている。
2022年3月11日まで運転されていた相模線直通列車は相模線用の205系500番台、E131系500番台4両編成(国府津車両センター所属)が使用されていた。
新横浜駅を出ると環状2号線をくぐる。相鉄新横浜線・東急新横浜線の地上を走り、そこから鳥山川の手前までは北側がオフィスやホテルが立ち並び、南側が倉庫が立ち並んでいる。鳥山川を渡ると一気に田園地帯となり、北側に横浜国際総合競技場がある。そして神奈川県道13号横浜生田線の新羽踏切を渡ると2面3線のホームと2本の留置線を有する小机駅に到着する。小机駅を出るとしばらく引き上げ線が並走し、第三京浜道路の手前まで続く。そして第三京浜をくぐり、まもなく城山トンネル(上り線 80m 下り線は新城山トンネル 75m)を抜け、鶴見川と並走する。そして横浜上麻生道路をくぐると鶴見川沿いには農地や工場が広がり、一方反対側は住宅街となり、そして鴨居駅に着く。鴨居駅を出ると鴨池大橋をくぐり、鶴見川沿いを進む。白山ハイテクパークを横目に、しばらくすると鶴見川から離れ、川和踏切を渡るとまもなく横浜市営地下鉄グリーンラインとの接続駅である中山駅に着く。
中山駅を出ると、鶴見川の支流である恩田川が見え、恩田川側は農地が広がり、反対側は近年拡張された都市計画道路山下長津田線を挟んで住宅街となる。一旦切り通しに入るが、またすぐ恩田川が見え、農地が広がっている。しばらくするとまた切り通しに入り、十日市場駅に着く。
十日市場駅を出ると西田架道橋にて東名高速道路を越えて、しばらく住宅街の中の切り通しを通り、国道246号を越えてしばらくすると東急田園都市線が並走するようになり、まもなく長津田駅。長津田駅ではJRと東急線の別改札による乗り換えとなるが、こどもの国線や東急田園都市線、そして、田園都市線から東急大井町線に直通する電車に乗り換えができる。長津田駅を出ると東急田園都市線をくぐり、しばらく東急長津田検車区の横を通り、このあたりで神奈川県横浜市から東京都町田市に入る。そして崖線の縁を進むと成瀬駅に着く。成瀬駅を出ると切り通しを進み、町田街道を潜りしばらくすると横浜線内乗降客数が最多の町田駅に着く。周囲には繁華街が広がっている。
なお、中山駅 - 成瀬駅間の恩田川とおおむね併走する区間では、同河川の支流である梅田川や岩川などを跨ぐ橋梁がある。このうち、岩川を跨ぐ橋梁では上下線で上からの見た目が多少異なる橋梁で跨ぐため、上下線が極僅かに離れたところを走る(上り線が下り線から離れる)。
1936年(昭和11年)1月:相模鉄道(現在の相模線)が橋本駅 - 八王子駅間に乗り入れ開始。
1941年(昭和16年)4月5日:原町田駅 - 八王子駅間が電化され、全線電化。これに伴い全線直通運転復活。相模原駅が開業。
1942年(昭和17年)11月14日:相原駅 - 八王子駅間に片倉信号場が開設。
1945年(昭和20年):横浜大空襲で東神奈川駅が全焼。
1947年(昭和22年)12月20日:大口駅が開業。
1949年(昭和24年)6月1日:日本国有鉄道発足。国鉄横浜線となる。
1950年(昭和25年)9月1日:淵野辺駅 - 相模原駅間に相模仮乗降場を開設。在日米軍相模総合補給廠の人員輸送のために開設された。
1957年(昭和32年) 10月1日:相模仮乗降場が駅に変更され、矢部駅が開業。 12月28日:片倉信号場が駅に変更され、片倉駅が開業。
1959年(昭和34年)4月1日:東海道本線貨物支線 東神奈川駅 - 海神奈川駅間が廃止。
1962年(昭和37年) 小机駅 - 中山駅間に鴨居信号場が開設。 12月25日:鴨居信号場が駅に変更され鴨居駅が開業。
1964年(昭和39年) 5月19日:根岸線桜木町駅 - 磯子駅間開業に伴い、直通区間が磯子駅まで延長。 10月1日:東海道新幹線開業により新横浜駅が開業。
1967年(昭和42年)10月22日:菊名駅 - 新横浜駅間が複線化。
1968年(昭和43年) 2月4日:新横浜駅 - 小机駅間が複線化。 3月12日:大口駅 - 菊名駅間が複線化。 3月19日:東神奈川駅 - 大口駅間が複線化。
1972年(昭和47年)10月2日:103系が運用開始。
1978年(昭和53年)10月2日:小机駅 - 中山駅間が複線化。
横浜線はもともと、生糸の運搬を目的として建設されたこともあり、かつては生糸の輸送を中心とした貨物輸送が盛んで、多くの駅に貨物ホームがあったが、貨物輸送需要の減少により1960年代までに一部の駅をのぞいて貨物取扱を終了した。1960年代以降は淵野辺駅・橋本駅・相模線南橋本駅などから伸びる専用線や、貨物扱所(貨物ホームなど)の規模が比較的大きかった小机駅・原町田駅・淵野辺駅・橋本駅での貨物の取扱が主体となったが、その後も東名高速道路の開通や国鉄貨物輸送の減少、ヤード輸送方式の全廃、接続する専用線の廃止などにより、そのほとんどが1980年代までに姿を消していった。平成まで残ったものが南橋本駅発着のセメント輸送列車だが、これも1996年3月13日の発送をもって廃止となり、横浜鉄道開業当時から90年近く続いた横浜線の貨物輸送は、甲種輸送をのぞいてその歴史に幕を下ろした。
現在、定期的に運転される貨物列車は存在しないが、ダイヤ上では不定期の貨物列車が設定されており、主に長津田駅発着の甲種鉄道車両輸送として運転される。これは、JR東日本と東急電鉄の連絡線(車両授受線)が長津田駅構内にあるためで、東急電鉄・横浜高速鉄道・東京地下鉄(東急電鉄と乗り入れする路線用)向けに製造された新車は、すべて八王子駅・横浜線・長津田駅経由で東急長津田検車区へ搬入される。