中央本線
中央東線は後述する制約があるためと高尾駅以東の混雑が激しいため、JR東日本では山手線や常磐線とともに新形式が最初に導入される路線の一つになっている。
甲府駅を過ぎると路線は竜王駅付近までは比較的平坦だが、その後は次第に急勾配で北上し、韮崎駅からは八ヶ岳の尾根筋(七里岩)を上り、八ヶ岳の麓の高原地帯である小淵沢駅を過ぎると長野県に入る。この周辺区間では白樺林が絶景であり、標高も900mを越えて夏でも比較的涼しい高原地帯である。
富士見駅からは下りに入り、飯田線からの直通列車が折り返す東限の茅野駅から特急停車駅が並ぶ。単線区間に入って諏訪湖沿いを走りつつ、諏訪市や岡谷市を抜ける。甲州街道はここ諏訪地方までで、ここから西は、北の高原を佐久から回り込んできた中山道と合流する。
岡谷駅を過ぎると、塩嶺トンネルで標高1012mの塩尻峠を抜ける。一方旧線は、天竜川に沿いながら走る。この区間は天竜川が差し迫ってくる区間であり、川岸駅の駅名の由来となっている。辰野駅を過ぎると、今度は横川川に並行して走る。善知鳥トンネルを抜け、東塩尻信号場の遺構を通過すると新線と合流する。
松本盆地に入り、旧駅跡と名古屋方へつながる電留線を左手に、塩尻駅で「東線」と「西線」が背向する。東京方面から東線を走ってきた定期列車はここから篠ノ井線を松本方面に向かい、逆に西線を木曽福島・中津川・名古屋方面に向かう定期列車が松本方面から直通してくる。なお塩尻駅の乗り場案内は、ラインカラー青が中央東線に、橙が中央西線に当てられている。
東京都市圏輸送と郊外輸送の分界点となっている高尾駅を過ぎると、沿線は急に山岳地帯となる。遥か先の濃尾平野にある愛知県の高蔵寺駅に入るまで平野部は途絶え、沿線の盆地には中小都市や街が並ぶ。山梨県上野原市・大月市などは、昭和末期頃より東京への通勤圏となり、四方津駅・猿橋駅周辺などは宅地開発が進み、朝夕などは東京方面への列車が頻繁に運行されているなど長距離通勤客も多い。
中央東線は、東京から甲信地方へ向かう路線としてビジネスや観光に利用されているが、並行する中央自動車道経由高速バス(中央高速バス)との競争が激化しており、その対策として格安の回数券や「トクトクきっぷ」などが設定されている。
中央自動車道を北に見ながら小仏トンネル(小仏峠)を通過すると、関東平野から出て、神奈川県相模原市に入るが高層ビルなどは全く無く、相模湖などを望みながら山梨県に入る。通勤形車両のE233系で、東京駅から大月駅や、さらに富士山麓電気鉄道富士急行線の河口湖駅まで直通する列車もある。しかし、高尾駅 - 大月駅間は大雨による運転規制がかかりやすく、防災上の問題点を抱えており、これを解消するための防災工事も継続して行われている。この区間は相模川・桂川の河岸段丘上に路線が敷かれており、短いトンネルが断続してカーブも多い。
鳥沢駅 - 猿橋駅間(新桂川橋梁)
電気機関車で運転開始。
1933年(昭和8年) 7月15日:汽車線の新宿駅 - 飯田町駅間の旅客営業が廃止。 9月15日:御茶ノ水駅 - 飯田町駅間が複々線化。 10月4日:飯田町駅 - 新宿駅間複線の別線扱いが取りやめ (-6.4 km)。
1934年(昭和9年) 4月2日:国分寺駅 - 東京競馬場前駅間 (5.6 km) の支線が開業・電化。東京競馬場前駅が開業。 11月6日:国分寺駅 - 東京競馬場前駅間に富士見仮信号場が開設。
1935年(昭和10年)12月1日 - ダイヤ改正に伴い、多客時に運転されていた新宿駅 - 甲府駅間の準急列車の運転区間を松本駅まで延長。
1937年(昭和12年)6月1日:立川駅 - 豊田駅間が複線化。 8月30日:武蔵境駅 - 武蔵小金井駅間に境仮信号場が開設。 12月1日:境仮信号場が廃止。
1939年(昭和14年) 3月31日:豊田駅 - 浅川駅間が複線化。 4月1日:西八王子駅が開業。 7月1日:小野駅 - 塩尻駅間に東塩尻信号場が開設。
1943年(昭和18年) 7月15日:藤野駅が開業。 11月1日:万世橋駅が休止(実質上廃止)。
1944年(昭和19年)10月1日:支線 国分寺駅 - 東京競馬場前駅間が休止。
1945年(昭和20年) 6月10日:韮崎駅 - 穴山駅間に新府信号場が開設。 8月5日:浅川駅(現在の高尾駅) - 与瀬駅(現在の相模湖駅)において、太平洋戦争下、米軍機による湯の花トンネル列車銃撃事件発生。少なくとも49人以上が死亡。
1946年(昭和21年)6月1日:貨物支線 立川駅 - 多摩川信号場 - 多摩川原駅間 (3.7 km) が休止(実質上廃止)。
7M) が延伸開業。野尻駅が開業。 10月12日:国有鉄道線路名称制定により、名古屋駅 - 野尻駅間が中央西線となる。 12月1日:野尻駅 - 須原駅間(3.9M≒6.28km)が延伸開業。須原駅が開業。
1910年(明治43年) 10月5日:須原駅 - 上松駅間(7.1M≒11.43km)が延伸開業。上松駅が開業。 11月25日:上松駅 - 木曽福島駅間(4.6M≒7.40km)が開業。木曽福島駅が開業。
1911年(明治44年)4月9日:大曽根駅が開業。
全通後
1911年(明治44年) 5月1日:宮ノ越駅 - 木曽福島駅間(5.2M≒8.37km)の延伸開業により全通。中央東線が中央西線を編入して、中央本線に改称。 6月1日:中津駅を中津川駅に改称。
1912年(明治45年)7月15日:千種駅 - 名古屋駅間に古渡聯絡所が開設。
1913年(大正2年) 9月10日:坂下駅 - 中津川駅間に落合川仮信号所が開設。 10月1日:洗馬駅 - 贄川駅間に日出塩信号所が開設。
1914年(大正3年)5月1日:上松駅 - 須原駅間に立町信号所が開設。
1917年(大正6年) 11月25日:美乃坂本駅が開業。 11月27日:落合川仮信号場が駅に変更され、落合川駅が開業。
1919年(大正8年) 5月19日:多治見駅 - 高蔵寺駅間に玉野信号所が開設。 11月25日:大井駅 - 釜戸駅間に竹折信号所が開設。
1920年(大正9年)8月15日:玉野信号所が仮停車場に変更され、定光寺仮停車場が開業。
1922年(大正11年) 4月1日:信号所・聯絡所が信号場に変更。
木曽地区普通列車 313系:神領車両区所属 211系:JR東日本長野総合車両センター所属
名古屋地区普通列車・快速列車 315系:神領車両区所属
特急しなの、ホームライナー瑞浪 383系:神領車両区所属
臨時列車 373系:静岡車両区所属(臨時急行「中山道トレイン」)
383系
315系
313系
211系5000番台
2002年(平成14年) 中央・総武緩行線での201系(カナリア色)・205系電車の運転終了。 12月1日:「あずさ」「かいじ」のE257系電車への置き換えが完了(臨時列車については183・189系電車も引き続き使用)。
2003年(平成15年)5 - 7月:営団地下鉄(現在の東京メトロ)東西線直通用の103系・301系電車をE231系電車(800番台)へ置き換え。 この置き換えにより、営団地下鉄(現在の東京メトロ)で使用される車両は千代田線北綾瀬支線用の6000系電車3両を除く全てが回生制動車両となる。
2004年(平成16年)10月16日:東京近郊区間が拡大され、新たに大月駅 - 韮崎駅間がSuicaの利用エリアになる。
2005年(平成17年)9月1日:平日朝、新宿駅に7:30 - 9:30に到着する快速・通勤特快52本の先頭1号車を女性専用車とする。
2006年(平成18年)12月26日:E233系電車の営業運転開始、201系電車(オレンジ色)を順次置き換え。
2007年(平成19年) 3月18日:岡谷駅 - 辰野駅間で一部列車のワンマン運転を開始。 7月1日:三鷹駅 - 国分寺駅間の下り線が高架化。
2008年(平成20年)1月4日:相模湖駅 - 大月駅間でE233系電車に限り乗客用ドアを半自動化。
2009年(平成21年) 1月11日:西国分寺駅 - 立川駅間の下り線が高架化され、連続立体交差事業区間である三鷹駅 - 立川駅間の下り線が全て立体交差化。 12月6日:三鷹駅 - 国分寺駅間の上り線が高架化。
2010年(平成22年) 4月:高尾駅 - 相模湖駅間(下り)の新小仏トンネル、相模湖駅 - 藤野駅間(上り)の新与瀬トンネルで携帯電話不通区間が解消。
駅名 ... ◆・◇・■:貨物取扱駅(◇は定期貨物列車の発着なし、■はオフレールステーション)
線路 ... ∥:複線区間、◇:単線区間(列車交換可能)、|:単線区間(列車交換不可能)、∨:ここより下は単線、∧:ここより下は複線
塩尻駅を出ると国道19号沿いに路線は南下し、鳥居峠を越える と深い木曽谷に入り、木曽川の渓谷に沿って渓谷美が楽しめる。中央線では最も風光明媚な場所であるが、単線も残り、旧線のままで制限速度が厳しい場所もある。森林鉄道のあった上松駅を通りすぎると、名勝「寝覚の床」があり、すぐ上を通るポイントでは、ダイヤに余裕があれば「しなの」も速度を落としてゆっくり見せてくれる。有名な妻籠宿・馬籠宿を通る旧中山道の山道とは南木曽駅の先で分かれてしまうため、鉄道で同地域に向かう場合には南木曽駅もしくは中津川駅でバスの乗り継ぎを必要とする。田立駅 - 坂下駅間で岐阜県に入り、険しい山々が開けて中津川駅に着く。さらに、中津川駅から先は中央自動車道とも並行して走る。
上松駅 - 倉本駅間(寝覚の床)
2 km) が廃止。武蔵野競技場前駅が廃止。
1960年(昭和35年)9月10日:東浅川仮停車場が廃止。
1961年(昭和36年)3月20日:浅川駅が高尾駅に改称。
1962年(昭和37年) 1月15日:日下部駅が山梨市駅に改称。 4月14日:高尾駅 - 小仏信号場間が複線化。 5月21日:上諏訪駅 - 辰野駅間が電化。 12月22日:滝ノ前信号場 - 小淵沢駅間が複線化。長坂駅 - 小淵沢駅間に滝ノ前信号場が開設。
1963年(昭和38年)9月30日:猿橋駅 - 大月駅間が複線化。
1964年(昭和39年) 8月23日:甲府駅 - 上諏訪駅間が電化。 9月10日:東小金井駅が開業。 9月22日:中野駅 - 荻窪駅間が高架化。 9月29日:小仏信号場 - 相模湖駅間が複線化。小仏信号場が廃止。
1965年(昭和40年) 5月20日:辰野駅 - 塩尻駅間が電化。 9月29日:塩山駅 - 山梨市駅間が複線化。
1966年(昭和41年) 3月25日:日野春駅 - 滝ノ前信号場間が複線化。滝ノ前信号場が廃止。 4月28日:中野駅 - 荻窪駅間が高架・複々線化。 9月26日:川岸駅 - 辰野駅間に平出信号場が開設。 11月22日:四方津駅 - 梁川駅間が複線化。 11月25日:別田駅 - 石和駅間が複線化。 11月28日:青柳駅 - 茅野駅間に木船信号場が開設。 11月30日:大月駅 - 笹子駅間が複線化。 12月5日:青柳駅 - 木船信号場間が複線化。 12月12日:笹子駅 - 初鹿野駅間が複線化。181系電車を使用して新宿駅 - 松本駅間で特急「あずさ」の運転を開始。
1967年(昭和42年) 9月22日:木船信号場 - 茅野駅間が複線化。
*印は鉄道要覧上のデータ。全長には括弧内の第二種鉄道事業のキロ程は含まない。
管轄・路線距離(営業キロ) 東京駅 - 名古屋駅間:全長396.9km(支線を除く) 神田駅 - 代々木駅・新宿駅 - 名古屋駅間:全長394.9km(支線を除く) * 東日本旅客鉄道(第一種鉄道事業者) 東京駅 - 塩尻駅間:222.1km 神田駅 - 代々木駅間:8.3km * 新宿駅 - 塩尻駅間:211.8km * 岡谷駅 - 辰野駅 - 塩尻駅間:27.7km 東海旅客鉄道(第一種鉄道事業者) 塩尻駅 - 名古屋駅間:174.8km (金山駅 - 名古屋駅間3.3kmは東海道本線と並行) 日本貨物鉄道(第二種鉄道事業者) 新宿駅 - 塩尻駅間: (211.8km) 岡谷駅 - 辰野駅 - 塩尻駅間: (27.7km) 塩尻駅 - 名古屋駅間: (174.8km)
駅数:112(起終点駅含む) JR東日本:73(東京駅含む) JR東海:39(塩尻駅を除く) 中央本線所属駅に限定する場合、上記駅数から東海道本線所属の東京駅・名古屋駅、山手線所属の新宿駅の3駅が除外され、109駅(JR東日本:71駅、JR東海:38駅)となる。なお、神田駅・代々木駅・金山駅は中央本線所属駅と扱われている。
線路数: 複々線以上: 御茶ノ水駅 - 三鷹駅間 複線: 東京駅 - 御茶ノ水駅間 三鷹駅 - 普門寺信号場間 岡谷駅 - みどり湖駅 - 塩尻駅間 塩尻駅 - 贄川駅間 奈良井駅 - 宮ノ越駅間 原野駅 - 倉本駅間 十二兼駅 - 名古屋駅間 単線: 普門寺信号場 - 岡谷駅間 岡谷駅 - 辰野駅 - 塩尻駅間 贄川駅 - 奈良井駅間 宮ノ越駅 - 原野駅間 倉本駅 - 十二兼駅間
10月17日:201系電車が完全に撤退し、快速は全列車がE233系電車になる(定期運用からは14日に撤退)。 11月7日:西国分寺駅 - 立川駅間の上り線が高架化され、三鷹駅 - 立川駅間の連続立体交差事業区間が全て立体交差化。
2011年(平成23年) 4月:笹子駅 - 甲斐大和駅間(上り)の新笹子トンネル、岡谷駅 - みどり湖駅間(上下)の塩嶺トンネルで携帯電話不通区間が解消。 7月23日:節電・空調効率向上のため、高尾駅 - 小淵沢駅間で長時間停車する場合に限りドアの半自動扱いを開始。 11月13日:E655系(特別車両 E655-1 を連結した6両)による御乗用列車が、東京駅から甲府駅間に運転される(片道のみ)。
2012年(平成24年) 4月:高尾駅 - 相模湖駅間(上り)の小仏トンネルで携帯電話不通区間が解消。 10月6日:天皇・皇后の山梨県視察に伴うお召し列車が、E655系(特別車両 E655-1 を連結した6両)により東京駅 - 甲府駅間の往復で運転される。
2013年(平成25年)6月:笹子駅 - 甲斐大和駅間(下り)の笹子トンネルで携帯電話不通区間が解消。
2014年(平成26年)4月1日:韮崎駅 - 塩尻駅間でSuicaの一部サービスを開始。
2017年(平成29年)4月1日:韮崎駅 - 塩尻駅間でSuicaのサービスを拡大。
2019年(令和元年) 10月12日:令和元年東日本台風(台風19号)による大雨の影響で、梁川駅 - 四方津駅間で土砂流入する被害を受け一部区間で運休となる。この後、バス各社が甲府駅前と新宿駅前を結ぶ臨時バスを運行。
国鉄分割民営化時に当時の運輸省に提出された事業基本計画、および国土交通省監修『鉄道要覧』では、東京駅 - 神田駅間は東北本線、代々木駅 - 新宿駅間は山手線となっている。
これは先行敷設路線との営業距離の重複計上を行わないためのものであり、線路は独立している。ただ、マルスのシステム上の経路表示における「中央(東)線」は、「東京 - 神田 - 代々木 - 新宿 - 韮崎 - 」となっており、東京駅 - 神田駅間は東北本線と重複、山手線の代々木駅 - 新宿駅間は分断された形になっている。なお、金山駅に東海道本線のホームが設けられたことで、同様に東海道本線と重複することになった金山駅 - 名古屋駅間(ただし同駅間にある尾頭橋駅に中央本線ホームはない)は、現在も重複計上されている。