JR神戸線（ジェイアールこうべせん）は、西日本旅客鉄道（JR西日本）が管轄する東海道本線のうち、大阪府大阪市北区の大阪駅から兵庫県神戸市中央区の神戸駅までの区間、および山陽本線のうち、神戸駅から兵庫県姫路市の姫路駅までの区間に付けられた愛称である。この愛称は1988年3月13日から使用されている。大阪市 - 神戸市間には阪急電鉄の神戸線や阪神高速道路神戸線もあり、愛称に「JR」と付けてこれらと区別している。
ラインカラーは青（）であり、直通先のJR京都線や琵琶湖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 であるが、福知山線（JR宝塚線）の列車が乗り入れる大阪駅 - 尼崎駅間は、重複して G も付与されている近畿エリア・広島エリアに「路線記号」を導入します - 西日本旅客鉄道ニュースリリース 2014年8月6日。
概要 JR西日本のアーバンネットワーク（京阪神エリア）の路線の一つであり、大阪・梅田に位置する大阪駅から神戸市最大のターミナル駅である三ノ宮駅を経由して、明石市・加古川市・姫路市などの兵庫県内の瀬戸内海沿い（播磨地域）の各都市とを結ぶ通勤・通学路線である。
1874年（明治7年）に国策で官営鉄道として開業した大阪駅 - 神戸駅間の東海道本線区間は、1872年（明治5年）開業の新橋駅 - 横浜駅間に次いで日本の鉄道としては2番目に古い。一方で、神戸駅 - 姫路駅の山陽本線区間は1888年（明治21年）から1889年（明治22年）にかけて私鉄の山陽鉄道によって敷設されたもので成り立ちが異なる。こうした歴史的経緯から神戸駅を境に東側が東海道本線、西側が山陽本線と路線名称上は分かれているが、実際の列車運行の上ではJR神戸線としては途切れることなく一体的なダイヤ体系となっており、神戸駅は単にJR神戸線の途中駅となっている。大半の列車はJR神戸線内で完結せず大阪駅からJR京都線（新快速を中心に一部はさらに京都駅から東側の琵琶湖線・湖西線）に直通するほか、姫路駅よりさらに西側の山陽本線上郡駅や赤穂線播州赤穂駅まで直通する列車もある。また、尼崎駅からJR東西線・学研都市線に直通する列車も設定されている。
JR西日本の看板列車である新快速が高速・高頻度運転を行っており、大阪駅 - 三ノ宮駅間30.6kmを最速21分、大阪駅 - 明石駅間52.5kmを最速37分、大阪駅 - 姫路駅間87.9kmを最速60分で結び、特急列車並みの表定速度で走行する。大阪駅 - 三ノ宮駅間では大阪梅田駅 - 神戸三宮駅間を結ぶ阪急神戸本線および阪神本線、三ノ宮駅 - 姫路駅間では神戸三宮駅 - 山陽姫路駅間を結ぶ阪急神戸高速線・阪神神戸高速線・山陽電鉄本線の私鉄各線が並行している。そのためか、主に鉄道趣味書籍・雑誌において、運賃や所要時間などを比較のうえ、熾烈な乗客獲得競争が繰り広げられているかのような記述が見られるが、特に人口の多い阪神間での移動において、所要時間に最も影響するのは徒歩での移動距離であり、実際には利用距離や目的地、主要駅での乗り換え先などにより、それぞれ棲み分けがなされている。運賃は私鉄の方が安いが、所要時間ではJRのほうが短い。ただし、大阪駅 - 元町駅間は乗車券の区間分割購入などの手法により、並行する私鉄利用と差のない運賃での利用が可能となる。
東海道本線区間にあたる大阪駅 - 神戸駅間の利用者数は1日平均385,099人で、同区間では阪急神戸本線の176,056人、阪神本線の137,670人と比べて圧倒的に多く、JR西日本管内では最多、JRグループ全体でも東日本旅客鉄道（JR東日本）の総武本線（東京駅・御茶ノ水駅 - 千葉駅）に次いで第7位である。山陽本線区間の神戸駅 - 姫路駅・和田岬駅間の利用者数もJR西日本ではJR京都線、大阪環状線に次いで第4位である。
全区間が近畿統括本部の管轄であり、旅客営業規則の定める「大阪近郊区間」、およびIC乗車カード「ICOCA」のエリアに含まれているご利用可能エリア｜ICOCA：JRおでかけネット - 西日本旅客鉄道。また全区間が電車特定区間に含まれており、区間外より割安な旅客運賃が適用される。
中国統括本部の岡山・福山エリア各駅に掲示されている時刻表の停車駅案内図では、2023年3月18日のダイヤ改正時にデザインを一新して近畿統括本部や中国統括本部の山陰エリアと広島・山口エリア、JR四国の路線記号にも対応し、姫新線・因美線・芸備線の路線記号での案内を岡山・福山エリアにも拡大した際には、厳密には含まれないものの新快速などの京阪神からの列車が直通する山陽本線の姫路駅 - 上郡駅間を便宜上「 JR神戸線 JR Kobe Line」と案内していたが、2025年3月15日のダイヤ改正時に、近畿統括本部の扱いに合わせて「 山陽線 Sanyo Line」に改められた。山陽新幹線の姫路駅到着前の車内放送では、加古川方面が「JR神戸線」、網干方面が「山陽線」と呼ばれる（西明石駅・新神戸駅では双方とも、新大阪駅では尼崎・芦屋方面が「JR神戸線」と呼ばれる）。
路線データ JR神戸線としてのもの。
管轄・路線距離（営業キロ）：全長87.9 km 西日本旅客鉄道（第一種鉄道事業者）： 大阪駅 - 姫路駅間 87.9 km 日本貨物鉄道（第二種鉄道事業者）： 尼崎駅 - 姫路駅間 (80.2 km) 尼崎駅以東は北方貨物線経由 軌間：1,067 mm 駅数：40（起終点駅・貨物駅含む） 複線区間： 複々線：大阪駅 - 西明石駅間 複線：西明石駅 - 姫路駅間 電化区間：全線電化（直流1500 V） 閉塞方式：複線自動閉塞式 保安装置：ATS-PおよびATS-SW（拠点P方式） 運転指令所：大阪総合指令所 列車運行管理システム：JR京都・神戸線運行管理システム 最高速度：130 km/h（列車線）、120km/h（電車線） IC乗車カード対応区間 ICOCAエリア：全線（全線PiTaPaポストペイサービス対象区間） 2020年度の混雑率：快速線97%（尼崎→大阪 7:10-8:10）、緩行線90%（塚本→大阪 7:30-8:30）
沿線概況
特に人口の多い京阪神地区は、「私鉄王国」と称され、特に東海道本線・山陽本線（JR神戸線）は、阪急電鉄・阪神電気鉄道・山陽電鉄などの私鉄と並走しており、その利便性の高さから鉄道利用が定着している。JRは主に京都・大阪 - 明石間、三ノ宮 - 姫路間など私鉄に比べ長距離の輸送を担う。 灘駅 - 元町駅間は、阪急神戸本線・阪急神戸高速線と並走している。 須磨駅 - 明石駅間は、山陽電鉄本線と並走している。この区間にある須磨駅・塩屋駅・垂水駅・舞子駅・明石駅は、それぞれ山陽電鉄の山陽須磨駅・山陽塩屋駅・山陽垂水駅・舞子公園駅・山陽明石駅と隣接している。明石駅のホームは、山陽明石駅のホームと隣同士にある。
大阪駅 - 兵庫駅間は方向別複々線（外側線・内側線）、新長田駅 - 西明石駅間は線路別複々線（列車線・電車線）で、兵庫駅 - 新長田駅間で電車線（内側線）と列車線下り線（外側線）が立体交差する。新長田駅 - 朝霧駅間の列車線にはホームがない。西明石駅 - 姫路駅間は複線となっている。基本的に、複々線区間では内側線および電車線は快速・普通、外側線および列車線は朝夕の快速・新快速・特急・貨物列車などが走行している。
須磨駅 - 朝霧駅間は海岸近くを走っており、大阪湾・明石海峡大橋・淡路島を車窓から望むことができる。
250px|thumb|none|沿岸部を走行する223系の新快速。後方は明石海峡大橋。 250px|thumb|none|さくら夙川駅付近を走行する321系普通列車。
運行形態 琵琶湖線・JR京都線と一体化した運転系統となっている。また、尼崎駅を介してJR東西線・福知山線（JR宝塚線）と直通運転を行っている。乗車券のみで利用できる列車は停車駅の少ない順に新快速・快速・普通（緩行電車緩行電車は、旅客向けの交通新聞社刊行『JR時刻表』では「各駅停車」と表記されている。）の3種別が運行され、これらによるパターンダイヤが組まれている。昼間時間帯以降は普通のうち半数はJR東西線・学研都市線に乗り入れる。基本的には15分サイクルの運転で、22時（土曜・休日は21時）を過ぎると20分サイクルになる。朝ラッシュ時間帯は約8分サイクルの運転である。このほか、北近畿・山陰方面への特急列車が運転されている。
大阪駅 - 尼崎駅間ではJR宝塚線の丹波路快速・快速・区間快速・普通も運転されている。これらの列車はJR京都線と直通する普通を除いて外側線を走行し塚本駅を通過する（ただし土休日夜の新三田発大阪行き普通1本のみ塚本駅も停車する・2020年3月14日改正時点）。
以下、特急以外で特記ないものは平日ダイヤで記述する。
+ 日中1時間あたりの運転本数（2020年4月1日現在）種別＼駅名…大阪…尼崎…須磨…西明石…加古川…姫路…特急京都←0-1本→山陽本線・智頭急行線経由 倉吉 0-1本→播但線経由 香住・浜坂新大阪←1本 →JR宝塚線経由 福知山・豊岡・城崎温泉新快速京都方面←4本 快速西明石駅 - 姫路駅間は普通2本→網干2本 区間快速 4本 →JR宝塚線 新三田・篠山口普通JR東西線 四条畷←4本 高槻上り大阪発14時半以降は京都←4本 高槻←4本 →JR宝塚線 宝塚 500px|none|停車駅（大阪駅-上郡駅間）
優等列車 関西から山陰方面への特急列車として、大阪から播但線経由で浜坂・鳥取方面へ特急「はまかぜ」、京都から智頭急行線経由で鳥取・倉吉方面へ「スーパーはくと」が運転されている。このほか、通勤客向けの特急として朝と夜に「らくラクはりま」、夜行列車として東京と四国・山陰を結ぶ寝台特急列車「サンライズ瀬戸」「サンライズ出雲」が運転されている。いずれも京都駅・大阪駅 - 姫路駅間では130km/h運転を行っている。
特急は、JR神戸線区間では新快速停車駅の尼崎駅と芦屋駅は全列車が通過し、「サンライズ瀬戸」「サンライズ出雲」は下りは姫路駅、上りは姫路駅・三ノ宮駅・大阪駅に停車する。「スーパーはくと」・「はまかぜ」・「らくラクはりま」は、大阪駅・三ノ宮駅・明石駅・姫路駅に全列車が停車し、「スーパーはくと」の一部と「はまかぜ」・「らくラクはりま」は神戸駅、「スーパーはくと」・「はまかぜ」の下りの一部と「らくラクはりま」は西明石駅・加古川駅、「らくラクはりま」は新快速が通過する大久保駅にも停車する。
新快速
料金不要の列車では最も停車駅の少ない速達列車で、JR神戸線内の停車駅は、大阪駅・尼崎駅・芦屋駅・三ノ宮駅・神戸駅・明石駅・西明石駅・加古川駅・姫路駅である。複々線区間では外側線・列車線を走行するが、快速から格上げされた下りの最終の新快速である深夜の西明石行き1本（3549M）だけは、外側線から車庫（網干総合車両所明石支所）へ入線できない関係から兵庫駅から電車線を走行する。大半が姫路駅までの運転であるが、朝晩などの一部の列車は姫路駅から各駅に停車して山陽本線の網干駅（下り1本、上り2本は上郡駅）発着および相生経由で赤穂線の播州赤穂駅発着で運行されている。また平日朝にも1本だけ西明石行きの下り新快速が設定されている。
平日朝夕時間帯は本数が多くなる。日中時間帯は大阪駅 - 姫路駅間で1時間に4本運転されており、この時間帯の下り列車は大阪駅を毎時00・15・30・45分の15分間隔で発車する。大阪発19時15分までの1時間は7本が設定されている。土曜・休日ダイヤでは朝も15分間隔（夜は20分間隔）で運転されている。
日中は大阪駅でJR宝塚線方面の普通列車と相互接続し（平日朝夕は新大阪駅で相互接続し、大阪駅では別ホームで接続）、下りはJR京都線の東淀川駅付近から塚本駅まで並走し、新大阪駅・大阪駅を同時発車する。、尼崎駅でJR東西線方面の普通と別ホームで接続、加古川駅で快速と相互接続している。また、朝ラッシュ時は神戸駅で快速の追い越しを行うが、別ホームでの接続となる。
車両は全列車が223系1000番台・2000番台および225系0番台・100番台で運転されている。大阪駅 - 姫路駅間では土曜・休日は2011年3月12日のダイヤ改正から、平日は夕方の大阪始発を除いて2017年3月4日のダイヤ改正から12両に統一されている。播州赤穂駅・上郡駅発着の12両編成の列車については網干駅や姫路駅で車両の連結・切り離し作業を行う。
JR発足以降、JR京都線も含めてオール転換クロスシートの221系および223系1000番台・2000番台が充当され、車両性能の限界に近い、特に姫路駅 - 加古川駅間では特急より速い表定速度100km/hを超える高速運転を行っていた。JR福知山線脱線事故に関連したアーバンネットワークの全体的なスピードダウンとなった2006年3月18日のダイヤ改正で、大阪駅 - 三ノ宮駅間の所要時間は改正前19 - 22分が改正後20 - 24分にやや延びた平成18年3月18日ダイヤ改正（インターネットアーカイブ）- 西日本旅客鉄道プレスリリース 2006年1月30日。それでも乗車券のみで利用できる列車としては速い部類に入る。ただし平日朝・夕のラッシュ時はやや変則的な運転体系になるために複線区間である西明石駅 - 姫路駅間での運転時分が若干伸びる。
2019年3月16日からは、一部の新快速で有料座席サービス「Aシート」が設定されており、2023年3月改正からは1日6往復に設定されている。
快速
JR神戸線内の停車駅は、大阪駅・尼崎駅・西宮駅・芦屋駅・住吉駅・六甲道駅・三ノ宮駅・元町駅・神戸駅・兵庫駅・須磨駅・垂水駅・舞子駅と明石駅 - 加古川駅・姫路駅間の各駅である（後述する一部の列車を除く）。JR神戸線内では大阪駅 - 明石駅間で一部の駅を通過する運転を行うが、明石駅 - 加古川駅・姫路駅間では各駅に停車する「普通」として運転されており、一部を除き網干駅・播州赤穂駅・上郡駅まで乗り入れる。京都方面行きは早朝時間帯を除きJR京都線の高槻駅から「普通」に種別が変更される（早朝時間帯は高槻駅から先、長岡京駅に停車して京都駅から普通列車）。JR東西線・学研都市線と直通する列車はない。
大阪駅 - 西明石駅間では基本的に内側線・電車線を走行するが、朝ラッシュ時に運転されている大阪方面行きの快速は西明石駅（8本）・兵庫駅（1本）・芦屋駅（6本）のいずれかから外側線・列車線を走行し、西明石駅から列車線を走行する列車は列車線にホームがない舞子駅・垂水駅・須磨駅を通過する。また、平日朝ラッシュ時の姫路方面行きの快速は大阪駅から芦屋駅（10本）もしくは兵庫駅（3本）まで外側線を走行し、それらの駅からは内側線を走行する。また、土曜・休日朝の大阪方面行きの快速は西明石駅から列車線を走行する大阪行き（2本）や兵庫駅で外側線に移動し芦屋駅まで外側線を走行する列車がある。（本数は2024年3月改正時点）
朝夕時間帯は本数が多くなる。朝ラッシュ時は加古川駅（対面）・神戸駅で新快速（階段連絡）、芦屋駅で普通と相互に接続して神戸駅 → 大阪駅間で後続の新快速よりも先着する。また、御着駅と土山駅または東加古川駅または大久保駅で新快速の通過待ちをする。日中時間帯は1時間に4本（加古川駅 - 姫路駅・網干駅間は2本）運行されている。後続の新快速に対して、上り列車は網干駅・姫路駅から兵庫駅まで、下り列車は大阪駅から東加古川駅まで先着する。この時間帯の下り列車は大阪駅を毎時07・22・37・52分の15分間隔で発車する。大阪駅・芦屋駅・須磨駅で普通、加古川駅で新快速と相互に接続している。土曜・休日ダイヤでは朝の大阪行きを除いて内側・電車線走行の15分間隔（夜は20分間隔）で運転されている。原則として尼崎駅でJR東西線 - JR宝塚線直通の快速と同じホームで相互に接続する。
車両は223系1000番台・2000番台・6000番台（網干総合車両所所属車）および、225系0番台・100番台が充当されている。平日朝ラッシュ時は外側線を走行し、一部は130km/h運転を行い、223系1000番台・2000番台、225系0番台・100番台のみが使用される。それ以外の快速は最高速度120km/hであり、223系6000番台も使用される。
姫路・加古川方面からの大阪方面への列車は始発駅から西明石駅到着まで車内では「普通（西明石から快速）」または「西明石まで各駅に停車、西明石から快速」と表記・案内され、姫路駅 - 大久保駅間の各駅の発車標および自動放送でも「西明石から快速」、この区間の駅の時刻表では三ノ宮・大阪方面は「西明石まで各駅に停車、西明石から快速加古川駅では普通（西明石から快速）で案内。」として案内されている。列車の種別幕は、加古川・姫路方面への列車は明石駅で「快速」から「普通」に変わるが、大阪方面への列車は西明石駅で「普通」から「快速」に変わる。
1991年3月15日までは、日中時間帯の半数が西明石駅発着であり、2004年10月15日までは朝ラッシュ明け、2009年3月13日までは深夜にそれぞれ西明石行きの列車が設定されていた。2013年3月16日の改正で、平日の午前中の快速1本が西明石行きに変更された。2000年3月10日までは大阪方面から赤穂線備前片上駅まで運転する列車があった（姫路方面は外側線を運転）。2013年3月16日のダイヤ改正で夕方の新快速が増発されたことにより、この時間帯の外側線で運行する快速列車が廃止された。
2024年（令和6年）10月5日より、平日朝ラッシュ時間帯の一部の大阪行き列車において、有料座席サービス（指定席）「快速 うれしート」が導入された。2025年3月ダイヤ改正で本数が増やされ、平日朝ラッシュ時間帯の大阪行き列車のうち7本と、平日朝・夕ラッシュ時間帯の姫路・網干行き列車のうち8本で設定されている。
普通 各駅に停車する種別である。大阪駅 - 姫路駅間直通で各駅に停車する列車はなく、大阪駅 - 西明石駅・加古川駅間において通勤形電車（片側4ドア）によって運転される列車（緩行電車）と、明石駅 - 姫路駅・網干駅・播州赤穂駅間で近郊形電車（片側3ドア）によって運転されている列車の2種類がある。
大阪駅 - 西明石駅・加古川駅間
内側線・電車線を走行し、尼崎駅 - 須磨駅・西明石駅間の列車の半数はJR東西線・学研都市線直通である。基本的に神戸方面は西明石駅までの運転である。学研都市線内で区間快速として運転する西明石駅発着の列車も設定されている。この場合は西明石行きが京橋駅で、北新地・京橋・四条畷方面行きが尼崎駅で列車番号が変更になる。上り列車はJR京都線とJR東西線直通列車で方向幕の色を変えている。
大阪駅 - 尼崎駅ではJR東西線・学研都市線直通列車と同じ本数がJR宝塚線と直通している。JR神戸線からJR東西線へ乗り入れる普通とJR宝塚線からJR神戸線・JR京都線へ乗り入れる普通は尼崎駅で対面で相互に乗り換えが可能となっている。
朝夕時間帯は本数が多くなる。毎日早朝5時台には神戸始発の系統が京都行き・西明石行きで運転されている。朝ラッシュ時の上りは加古川・大久保始発と神戸・甲子園口・尼崎始発の系統が設定されている。芦屋駅で新快速・快速と相互に接続しており、神戸市内の各駅から大阪駅への速達性が図られている。尼崎始発の系統はJR東西線直通系統から接続している。
日中時間帯は1時間に8本（須磨駅 - 西明石駅間は4本）が運転されている。後続の新快速に対して、上り列車は西明石駅から兵庫駅まで、下り列車は大阪駅・尼崎駅から灘駅まで先着する。この時間帯はJR京都線直通系統が須磨駅で折り返すため、西明石駅発着の列車はJR東西線・学研都市線直通系統のみとなる。
毎日夜間には甲子園口行きと神戸行きがそれぞれ1本ずつ設定されている。
15分・20分サイクルの時間帯は尼崎駅でJR宝塚線・JR東西線直通列車同士が相互に接続している。土曜・休日ダイヤではほぼ終日約7分半間隔（夜は10分間隔）で運転されている。
下り最終列車の京都発西明石行きの西明石駅到着時刻は1時14分であり、JR西日本の京阪神エリアの路線で最も到着時刻が遅い。
車両は207系と321系が使用されており、7両編成で運転されている。
1972年3月15日のダイヤ改正で日中15分間隔の1時間4本（大阪駅 - 甲子園口駅間は8本）で運行されるようになった。1985年3月14日に大阪駅 - 甲子園口駅間の本数が6本になり、加古川駅発着の普通が設定されたが、加古川駅発着は朝ラッシュ時は2本、日中・夕方は1本で運行されていた。
1986年11月1日に日中の神戸駅折り返し系統が設定され、阪神・淡路大震災を経て1996年7月20日に須磨駅折り返しに延長、明石海峡大橋開通を機に1998年10月3日に西明石駅発着に統一された。2006年3月17日までは毎日午前中に大久保駅発着の設定があった。2006年3月18日の改正では輸送実態に合わせたダイヤ見直しで大阪方面・京都駅発着系統が須磨駅折り返しに変更され、須磨駅 - 西明石駅間の1時間の本数は8本から4本（JR東西線直通系統のみ乗り入れ）に変更された。2008年3月15日の改正で日中の大阪方面（京都駅発着）の半数の列車が西明石駅発着に変更され、西明石駅発着が6本、須磨駅折り返しが2本になった。2010年3月13日の改正で日中の半数の系統が須磨駅折り返しに戻され、この時間帯の運転系統が再編された。
加古川駅発着列車は1991年3月16日に快速が加古川駅発着になったときに朝のみに縮小され、1997年9月1日に5本に増発された。甲子園口駅発着の列車は、2007年8月27日から同駅のバリアフリー化工事のため尼崎駅発着や芦屋発に変更されJR神戸線甲子園口駅2番のりばを発着する列車のダイヤ変更について（インターネット・アーカイブ）- 西日本旅客鉄道プレスリリース 2007年7月24日、工事が終了した2009年3月14日のダイヤ改正で再び毎日早朝・深夜（深夜の列車は西明石行きから変更）に設定。2010年3月13日の改正では朝6時台と夜23時台（宮原操車場 - 甲子園口駅間は回送）に縮小された。
女性専用車 女性専用車1234567 大阪駅 - 西明石駅・加古川駅間を運転する普通のうち、207系および321系の5号車には、平日・休日にかかわらず毎日、始発から終電まで女性専用車が設定されている。乗車位置には女性専用車の案内が表示されている。
JR神戸線では2002年12月2日から女性専用車を導入し、平日の始発から9時00分と17時00分から21時00分まで設定されていた〜より快適な車内環境をめざして〜「女性専用車」を拡大します（インターネット・アーカイブ）- 西日本旅客鉄道プレスリリース 2002年10月7日が、2011年4月18日からは平日・休日にかかわらず毎日、始発から終電まで女性専用車が設定されるようになった女性専用車の全日化・終日化について・車両保守部品の不足に伴う列車運転計画の見直しについて - 西日本旅客鉄道プレスリリース 2011年3月4日・2011年4月6日。
明石駅 - 加古川駅・姫路駅間 この区間では、大阪駅 - 明石駅間で快速として運行される列車が「普通」となり各駅に停車するのが基本であるが、朝晩や深夜には西明石駅 - 姫路駅間の普通も運転されている。
2008年3月14日までは平日朝の西明石発加古川行きの普通に7両編成の設定があった。2002年3月22日までは朝晩に限り、岡山方面から岡山電車区の115系使用の普通が西明石駅まで乗り入れていたが、翌23日の改正以降は岡山方面からの乗り入れは姫路駅までとなっており、JR神戸線への乗り入れは廃止された。
臨時列車 大晦日終夜運転 沿線には生田神社や西宮神社などの大きな社寺があるため、大晦日深夜から元旦にかけて、JR神戸線では大阪駅 - 西明石駅間（運転区間はJR京都線京都駅 - 西明石駅間）において普通のみ約30分間隔で（1時間2本程度）の終夜運転が実施されている。なお、西明石駅 - 姫路駅間においても普通のみで2001年度から（当時は約60分間隔で1時間1本程度）大晦日から元旦に『終夜臨時列車』を各方面に運転!（インターネット・アーカイブ）- 西日本旅客鉄道プレスリリース 2001年10月16日2017年度まで（同年度は約90分間隔）終夜運転を実施していた。かつては奈良線に乗り入れ、奈良駅 - （奈良線経由） - 京都駅 - 大阪駅 - 西明石駅間で運転されていたこともあったが、奈良線への乗り入れは1999年度限りで終了している平成11年度【 冬 】の臨時列車の運転について 在来線（終夜臨時列車&初日の出列車）（インターネット・アーカイブ）- 西日本旅客鉄道プレスリリース 1999年10月15日−平成12年度【 冬 】の臨時列車の運転について−（別紙詳細）（インターネット・アーカイブ）- 西日本旅客鉄道プレスリリース 2000年10月16日。
このほか、1999年度の終夜運転時には快速も運転されており、快速「初日の出須磨浦号」が大阪発西明石行きで、快速「初日の出書写山号」が大阪発姫路行きで運転され、それぞれ須磨海岸および書写山からの初日の出を拝むために運転されていたが、のち全区間とも普通に変更され、2004年度までに運転を終了している。
神戸シーサイドレジャー号 2000年と2001年の7月 - 9月の土曜・休日に四条畷駅・放出駅 - 西明石駅間で臨時快速「神戸シーサイドレジャー号」が1往復運転されていた（2001年の復路は放出行き）。停車駅は、四条畷駅 - 尼崎駅間の各駅・芦屋駅・三ノ宮駅・神戸駅・須磨駅・垂水駅 - 西明石駅間の各駅であった。
神戸市西部の須磨海水浴場・マリンピア神戸・アジュール舞子、明石市東部の大蔵海岸へのアクセスとして、それらの施設の最寄駅に着くたび特別に車内放送（案内）が流されたが、宣伝不足のためあまり利用されず、その後、大蔵海岸とアジュール舞子で続けて砂浜が陥没する事故が起き、両海水浴場がともに閉鎖し、以後は運転されていない。
使用車両
国鉄分割民営化後の使用車両を記述する。
現在の車両 2024年現在、普通・快速・新快速はすべて電車で、特急は電車と気動車で運転されている。
電車
285系 寝台特急「サンライズ瀬戸」「サンライズ出雲」で使用されている。 289系 特急「らくラクはりま」で使用されている。 117系 臨時特急「WEST EXPRESS 銀河」（山陰コース、山陽コース）で使用されている。 223系（1000・2000番台）・225系（0・100番台） 網干総合車両所（本所）の車両が使用されている。223系は1995年8月12日から、225系は2010年12月1日【JR西】225系営業運転開始 - 『鉄道ホビダス』ネコ・パブリッシング RMニュース 2010年12月3日から運用を開始し、新快速・快速（明石駅以西は普通）と、西明石駅 - 姫路駅間の区間運転の普通に使用されている。225系0・100番台と223系1000・2000番台は共通運用であるが、Aシート対応改造した223系1000番台のV3編成とV4編成は固定運用とされている。223系2000番台と225系100番台に存在する6両編成は、性能では他と差は無いが新快速には充当されていない。ただし、運用乱れの際に6両編成同士を連結した12両編成で充当実績がある。 207系・321系 網干総合車両所（明石支所）の車両を使用し、普通（京阪神緩行線）として大阪駅 - 加古川駅間で運転されている。
気動車 HOT7000系 智頭急行の車両を使用し、特急「スーパーはくと」で使用されている。 キハ189系 吹田総合車両所京都支所に所属する車両で、特急「はまかぜ」として全線を走行している。2010年11月7日からキハ181系に代わって運転を開始した2010年7月定例社長会見 - 西日本旅客鉄道プレスリリース 2010年7月21日。
過去の車両 電車 国鉄分割民営化後にJR西日本で使用されていた車両を記述する。
113系