東北本線
東北本線は、もともと日本鉄道が建設した路線で、上野駅から青森駅までの線路と、上野駅と秋葉原駅間を短絡する貨物線の線路からなる、日本最長の営業キロを持つ路線であった。東京と青森の間を、大宮・宇都宮・郡山・福島・仙台・一関・盛岡・八戸を経由して、関東地方内陸部と東北地方内陸部を縦断して結んでいた。これはのちに開業する東北新幹線設置駅とも同様であり、ほぼ並走している。途中の沿岸区間は、岩沼 - 松島と八戸以北である。
1891年(明治24年)に全線開通、その後1925年(大正14年)の山手線環状運転開始時に敷設された東京駅 - 秋葉原駅間の電車線も東北本線に組み込まれ、営業キロが739.2 km と日本最長の路線となった。第二次世界大戦終結後の高度経済成長期には長距離の特急・急行列車が大幅増発されたが、1982年(昭和57年)に東北新幹線の大宮駅 - 盛岡駅間が開業すると、長距離列車は新幹線経由での運行に移行し、並行する東北本線在来線列車は中距離列車に置き換えられた。東北本線の旅客輸送は地域輸送中心の体制に移行しており、全線を走行する定期旅客列車は存在せず、栗橋駅 - 岩沼駅間、仙台駅 - 盛岡駅間には特急列車は運行されていない。2002年(平成14年)12月1日には同新幹線の盛岡駅 - 八戸駅間が開業、2010年(平成22年)12月4日には八戸駅 - 新青森駅間も開業し、その区間で並行する東北本線在来線はJR東日本から第三セクター会社(盛岡駅 - 目時駅間はIGRいわて銀河鉄道、目時駅 - 青森駅間は青い森鉄道)に経営が移管された。この結果、東北本線在来線は東京駅 - 盛岡駅間の全長535.3 km(支線含まず)の路線となり、山陰本線・東海道本線に次ぐ在来線で3番目に長い路線となった。
仙台駅を出ると宮城野橋(X橋)周辺の高いビル群が見える。七北田丘陵東端をかすめて七北田川を渡るとすぐ岩切駅で利府支線が左手に分岐し、東北新幹線との並走区間も終わる。陸前山王駅で仙台臨海鉄道・臨海本線が右手に分岐すると、陸奥国府・多賀城南大門前にあった条坊制都市の遺跡の上を突っ切り、松島丘陵に入る。ここから塩釜駅 - 松島駅間で仙石線とからまるように並走し、一瞬だけ海や日本三景の松島が見える。この区間で仙石線・東北本線接続線が右手に分岐する。松島丘陵を抜けると品井沼干拓地を通り、大松沢丘陵東端を越えて大崎平野に入る。左手に陸羽東線、右手に石巻線が分岐する小牛田駅を過ぎ、篦岳丘陵西端をかすめて北上すると築館丘陵の東端に入り、長沼とラムサール条約に登録されている伊豆沼・内沼の間を抜け、左手に栗駒山が見える栗原平野に入る。更に進むと石越駅へ。
田端信号場駅 - 北王子駅
普通列車 E531系 - 勝田車両センター所属 (黒磯駅 - )新白河駅 - 白河駅間での運用が1往復存在する。 701系 - 仙台車両センター所属 E721系 - 仙台車両センター所属 HB-E210系 - 仙台車両センター小牛田派出所所属 仙石東北ラインでの運行のほか、仙台駅 - 小牛田駅間の送り込み運用が2往復ある。
仙台空港アクセス線普通・快速 E721系 - 仙台車両センター所属 SAT721系 - 仙台空港鉄道所属
仙石東北ライン快速・特別快速 HB-E210系 - 仙台車両センター小牛田派出所所属
その他の路線からの直通 キハE130系 - 水郡線統括センター所属 水郡線との直通運転列車として安積永盛駅 - 郡山駅間で運用。 AB900系 - 阿武隈急行所属 8100系 - 阿武隈急行所属 阿武隈急行線との直通運転列車として福島駅 - 仙台駅間で運用。
「宇都宮線」の愛称を持つ東京駅・上野駅 - 黒磯駅間の中距離列車は直流電車で運行され、宇都宮駅を境に系統が分割されている。宇都宮駅以南を運行する列車については原則として東京駅方面(上野東京ライン)・上野駅発着と新宿方面発着(湘南新宿ライン)の2本立てで運行し、一部は古河駅・小金井駅で折り返す運転となっている。栃木県・茨城県・埼玉県から東京への通勤路線、そして宇都宮の近郊路線であり、グリーン車2両を連結した10両ないし15両編成の長編成列車を主体とに運行されている。2006年7月8日以前は、15両編成の列車は小金井駅以北への乗り入れが不可能であり小金井駅において分割・併合作業が多く行われていたが、同日以降は小金井駅 - 宇都宮駅間でも15両編成の乗り入れが可能となり小金井駅で分割・併合作業を行う列車は減少した。また、朝の下り方面と夕方以降は快速「ラビット」 も運転されている。
宇都宮駅 - 黒磯駅間は宇都宮の近郊路線であり、1時間に2 - 3本の運転である。早朝の1本の小山駅始発黒磯駅行きを除いて終日宇都宮駅発着であり、小山駅始発の列車を含めて3両または6両編成によるワンマン運転が実施され、普通列車グリーン車の営業も行われない。このほか、宇都宮駅 - 宝積寺駅間では烏山線の列車も運行されている。一方で、黒磯駅以北へ直通運転する列車は、黒磯駅 - 新白河駅間が交直流電車と気動車 の運用に切り替わった2017年(平成29年)10月以降においても設定されていない。
(貨)は貨物専用駅。それ以外の駅で◆・◇・■を付した駅は貨物取扱駅を表す(◇は定期貨物列車の発着なし、■はオフレールステーション)
岩切駅 (0.0) - 新利府駅 (2.5) - 利府駅 (4.2) 全区間交流電化・単線