JR京都線
朝・夕方の一部列車は草津駅まで延長運転されるようになった。1986年11月1日改正では新快速が外側線運転に変更されたのに伴い、日中時間帯は高槻駅発着に統一され、運行本数も1時間に8本に増発された。
1994年3月1日に、207系が運用を開始するとともに、湖西線堅田始発の列車が運行されるようになった。京都駅ビル開業の1997年9月1日の改正で日中の高槻駅発着の半数が京都駅発着に延長され、2002年10月5日改正でJR神戸線直通系統が京都駅発着、JR宝塚線発着系統は高槻駅発着に統一された。2004年10月16日の改正で、琵琶湖線野洲駅と湖西線近江今津駅発着の列車が運行されるようになった。
2010年3月13日改正で日中の高槻駅 - 京都駅間の運行本数が1時間に2本に減便された。2011年3月12日改正で朝のJR宝塚線からの上りと下り尼崎行きの1往復が吹田駅発着に変更されたのち、2013年3月16日改正で現在の形態となっている。
2015年3月14日改正時点で、大阪発毎日21時台には湖西線近江舞子行きが設定されていたほか、湖西線堅田を毎日6時台に出発して大阪方面へ向かう列車が設定されていたが、2016年3月26日のダイヤ改正で湖西線と直通しJR京都線内全線を普通として運転される列車はなくなった。
1995年9月1日に新大阪行き・吹田駅始発運用が設定され、1997年3月8日に高槻駅始発、そして9月1日に京都駅発着運用が復活したが、2003年8月14日に当路線での運用は廃止された。その後、JR福知山線脱線事故の影響で2005年8月1日より森ノ宮電車区から宮原総合運転所に103系を借り入れて運用に復帰、9月には東日本旅客鉄道(JR東日本)から103系を購入した編成が運用を開始し、321系の運用が始まる前日の2005年11月30日まで使用された。
201系 明石電車区・高槻電車区・網干総合車両所の車両を使用し、普通(京阪神緩行線)として運用していたが、321系を投入して普通の最高速度120km/hに統一するため、森ノ宮電車区および奈良電車区に転属して2007年3月17日限りで運用が廃止された。
205系(0番台) 網干総合車両所の車両を使用し、普通(京阪神緩行線)として運用していたが、321系を投入して普通の最高速度120km/hに統一するため、2006年2月7日限りで運用が廃止され、日根野電車区(現:吹田総合車両所日根野支所)に転属して阪和線運用に就いた。その後、宮原総合運転所(現:網干総合車両所宮原支所)に転属した車両により2011年3月12日から4編成すべて運用に復帰した。しかし、阪和線転属前のように終日運用されるのではなく、平日の朝のラッシュ時の京都駅・高槻駅 - 尼崎駅間限定の運用だった。また、帯の色も水色から207系や321系と同様の濃紺とオレンジに変わり、復帰当初は行先表示器は幕だったが、後に4編成すべてLED表示に改装され、車内の更新工事も施され、ドアチャイムも設置された。しかし、2013年3月16日のダイヤ改正で再び撤退し、再度阪和線に転属した。
113系
117系
201系
205系0番台
大阪駅 - 京都駅間の1日平均利用者数は350,717人で、同区間では阪急京都本線の180,954人、京阪本線の162,479人と比べて圧倒的に多い。
ラインカラーは青(■)であり、JR神戸線とともにアーバンネットワークの主要路線という位置づけから、JR西日本のコーポレートカラー自体がそのままラインカラーとして使われている。路線記号は A 。
当該区間での旅客案内での路線表記も基本的には「東海道線」ではなく「JR京都線」で統一されているが、例外として新大阪駅では、高槻・京都方面のみ「JR京都線」と案内され、大阪方面は「JR神戸線」及び「JR宝塚線」といった、大阪駅以西の直通先の愛称で案内されている(JR神戸線の尼崎駅、琵琶湖線の山科駅でも同様の対応が取られている)。なお、駅備え付けの運賃表や一部の路線図では、括弧書きで(東海道線)と併記される。全区間がJR西日本近畿統括本部の管轄であり、IC乗車カード「ICOCA」のエリアに含まれているとともに、旅客営業規則の定める大都市近郊区間の「大阪近郊区間」および、電車特定区間に含まれ、区間外よりも割安な旅客運賃が適用されている。