東急新横浜線
6500形(8両編成) 6300形(6両編成)

6500形
6300形
○は相鉄線直通対応。無印は相鉄線非対応。
それ以外の車両は新横浜駅で目黒線方面に折り返し運転をしている(目黒線直通車両のみ)。
東急車・相鉄車以外の東横線に乗り入れる10両編成各形式(いずれも相鉄線非対応)は開業前の試運転で入線しているが、定期運用はない。
本路線は鉄道建設・運輸施設整備支援機構(鉄道・運輸機構)によって整備される神奈川東部方面線の第二期整備区間である相鉄・東急直通線を構成する路線である。2022年(令和4年)12月16日に、整備主体である鉄道・運輸機構、営業主体である相模鉄道および東急電鉄は相鉄・東急直通線について開業日が2023年(令和5年)3月18日に決定したことを発表した。
東急多摩川線と同様に「東急」を含めた東急新横浜線が路線名となっている。直通先の相鉄新横浜線も同様である。
本路線と相鉄新横浜線は、地下鉄事業者の東京メトロを除いた大手私鉄同士の異なる会社の路線を地下鉄を介さずに直接結ぶ路線であり、関東では初めてのケースとなる。
運賃には、新横浜駅 - 新綱島駅間は加算運賃が設定されている。新綱島駅 - 日吉駅間においては渋谷駅・目黒駅方面からの運賃を綱島駅と同額とするため加算運賃が適用されない。