東海道本線（とうかいどうほんせん）は、東京都千代田区の東京駅から兵庫県神戸市中央区の神戸駅までを結ぶ、JRの鉄道路線（幹線）である。このほかに多数の支線を持つ。日本の鉄道路線としては最古であり、明治時代に初めて日本に鉄道が敷設されて以来、首都圏・中京圏・京阪神圏といった三大都市圏を結んでおり、日本の鉄道交通・物流の大動脈を担い続けている。
JRの路線では唯一、管轄する旅客鉄道会社が3社にまたがっており、東京駅から熱海駅までは東日本旅客鉄道（JR東日本）、熱海駅から米原駅までは東海旅客鉄道（JR東海）、米原駅から神戸駅までは西日本旅客鉄道（JR西日本）の管轄となっている。一部の貨物支線が日本貨物鉄道（JR貨物）の管轄であるほかは、支線の管轄は接続する本線と同じ会社である（詳細は「路線データ」節を参照）。
なお、広義では東海道・山陽新幹線の東京駅から新神戸駅までの区間も東海道本線に含める場合がある（後節を参照）が、本項目では在来線としての東海道本線全般の概要や沿革などについて記す。新幹線については「東海道新幹線」および「山陽新幹線」を、また在来線の地域毎の詳細については以下の項目を参照（直通路線系統は後節を参照）。 東海道線 (JR東日本) （東京駅 - 熱海駅間） 東海道線 (静岡地区) （熱海駅 - 豊橋駅間） 東海道線 (名古屋地区) （豊橋駅 - 米原駅間） 琵琶湖線 （米原駅 - 京都駅間） JR京都線 （京都駅 - 大阪駅間） JR神戸線 （大阪駅 - 神戸駅間） JR西日本が管轄する米原駅 - 神戸駅間は上記の3区間に分けられ、それぞれに路線愛称が付与されているが、神戸駅以西の山陽本線区間とともに新快速や快速を中心にほぼ一体的に列車が運行されている。
概要 東海道本線は、東京から横浜・静岡・浜松・名古屋・京都・大阪などの、太平洋ベルトといわれる本州の太平洋側の各主要都市を経て神戸までを結ぶ全長589.5 km（支線を除く）の路線である。支線を除いた全長は山陰本線に次ぐ日本全国第2位の長さである。
当路線のうち、新橋駅（後の汐留貨物駅、現・廃止） - 横浜駅（現・桜木町駅）間は日本最初の鉄道として1872年（明治5年）に開業した。その後関西では1874年（明治7年）に大阪駅 - 神戸駅間が開業し、数回にわたる延伸を経て、1889年（明治22年）7月に新橋駅 - 神戸駅間の全線が開業して首都圏と京阪神とが鉄道で結ばれた。その後、東京駅の開業や山間部でのルート変更などを経て、現在の東海道本線が出来上がっている。長らく日本国有鉄道（国鉄）が運営する一本の路線であったが、1987年（昭和62年）4月の国鉄分割民営化によってJR東日本・JR東海・JR西日本の3社に管轄が分かれ、この旅客3社が第一種鉄道事業者として線路の保有と旅客列車の運行を行い、JR貨物が第二種鉄道事業者として旅客3社の線路を使用して貨物列車を運行するという体制となった。
全線開業以降は日本を代表する大動脈となり、東京や京阪神（関西）と中国地方・九州地方を結ぶ長距離旅客列車が多数運行されていたが、1964年（昭和39年）10月に輸送力増強を目的とした東海道新幹線が開通すると、長距離旅客輸送の役割は同新幹線に譲り、並行する東海道本線の旅客輸送は短距離輸送・地域輸送中心の体制に移行した。2022年時点では全線を走行する定期旅客列車は寝台特急「サンライズ瀬戸・出雲」しか運行されておらず、三島駅 - 富士駅間、静岡駅 - 名古屋駅間（いずれもJR東海の区間）には寝台特急以外に特急列車は運行されていない。一方で、貨物輸送に関しては現在まで大動脈としての位置づけを保ち、多数の貨物列車がJR貨物によって運行されており、ほとんどの貨物列車が山陽本線や東北本線と直通運転している。気候は関ケ原付近を除くと年間を通じて温暖で、改良により勾配も抑えられている。
JR東日本区間の東京駅 - 小田原駅間は山手線・京浜東北線・横須賀線・東海道貨物線などを含めて複々線以上（東京駅 - 品川駅間は8線）、JR東海区間の名古屋駅 - 稲沢駅間、JR西日本区間（琵琶湖線・JR京都線・JR神戸線）の草津駅 - 神戸駅間は複々線となっている。山陽本線の神戸駅 - 西明石駅を含めた草津駅 - 西明石駅間は日本最長の複々線区間 (120.9 km) であり、新快速の高速運転や速度の異なる列車を捌くのに活用されている。
東京駅と東北本線の上野駅との間の列車線（中・長距離列車）とは、1973年3月まで直通運転されていたが、東北新幹線・上越新幹線の建設用地確保のため同年4月をもって一度廃止された。その後は山手線・京浜東北線として運行されている電車線のみがつながっていたが、2015年の上野東京ライン開業で東北本線列車線と42年ぶりに繋がり、起点の東京駅から東北本線の宇都宮線区間・高崎線・常磐線との直通運転が開始され、結果として起点・終点で本州の大動脈の東北本線、山陽本線と直通運転が行われるようになった。
線路名称と旅客案内上の名称 1909年（明治42年）10月の『明治42年鉄道院告示第54号』によって公布された国有鉄道線路名称[ 鉄道院告示第五十四号『法令全書 明治42年』第122冊、出版者：内閣官報局、明治20 - 45年、pp. 1813 - 1815]（国立国会図書館デジタルコレクション）[ 『官報 1909年10月12日』出版者：大蔵省印刷局（編）明治42年]（国立国会図書館デジタルコレクション）で、鉄道院に所属する鉄道路線は23部72路線に区分され、本路線は「東海道線の部」（略称：東海道線）の中の東海道本線と制定された。これらの名称は、かつて江戸と京都を結んでいた東海道に沿う経路で建設されたことにちなんでいる。
この東海道線という名称は、本路線（各支線群と後に支線扱いとなった東海道新幹線および山陽新幹線新大阪駅 - 新神戸駅間も含む）を中核として山手線・横須賀線・御殿場線・身延線・飯田線・武豊線・福知山線などの系統路線を抱合した鉄道路線群の総称として制定された名称であり、国鉄分割民営化後にJR各社で制定された「JR線路名称公告」にも引き継がれた。しかし、「日本国有鉄道の事業等の引継ぎ並びに権利及び義務の承継等に関する基本計画」（JR基本事業計画）『官報』昭和61年12月20日号（第17956号）においては、本路線の（御殿場線などを含まない）名称が「東海道線」と定められている。以降、両方の名称が並立して使用され、国土交通省発行の文書や、同省鉄道局監修『鉄道要覧』では「東海道線」国土交通省鉄道局監修『鉄道要覧』各年度版、電気車研究会・鉄道図書刊行会、「東日本旅客鉄道」・「東海旅客鉄道」・「西日本旅客鉄道」・「日本貨物鉄道」東海道線掲載頁の名称が、JR線路名称公告では「東海道本線」の名称がそれぞれ使われており、国土交通省やJR各社のウェブサイトにおいても両方の名称が混用されている。なお、東海道新幹線（管轄はJR東海）は、東海道本線の複線増扱いとして建設されたため、東海道新幹線の名称および区間の記載はなかった日本交通公社『国鉄監修 交通公社の時刻表』1982年10月号までの各年各号「線名索引」掲載頁日本国有鉄道（謹呈版も含む）『時刻表』1982年10月号までの各年各号「線名索引」掲載頁が、1982年（昭和57年）11月の上越新幹線開業以降は、本路線の支線扱いとなり、区間が記載された日本交通公社『国鉄監修 交通公社の時刻表』1982年11月以降の各年各号「線名索引」掲載頁日本国有鉄道（謹呈版も含む）『時刻表』1982年11月以降の各年各号「線名索引」掲載頁。1987年（昭和62年）4月以降のJR線路名称公告では、JR東海東海道本線およびJR西日本東海道本線の支線扱いとなっているが、JR基本事業計画や『鉄道要覧』では別の路線として扱われている国土交通省鉄道局監修『鉄道要覧』各年度版、電気車研究会・鉄道図書刊行会、「東海旅客鉄道」東海道新幹線掲載頁。
東京近郊では、旅客案内上の「東海道線」は小田原・熱海方面への中距離電車や特急列車を指し、東京駅 - 大船駅間で並行して走る近距離電車（かつての国電）に対しては山手線・京浜東北線・横須賀線などといった運行系統の名称を使用することで区別している。
また、国鉄分割民営化後にJR西日本は、「アーバンネットワーク」と呼ぶ京阪神地区の自社線区に路線愛称を設定し、東海道本線の米原駅 - 京都駅間には「琵琶湖線」、京都駅 - 大阪駅間には「JR京都線」、大阪駅 - 神戸駅間には「JR神戸線」の路線愛称が設定された。関西地区においては利用者の間でも愛称で呼ばれることが多く、在阪テレビジョン放送局サンテレビジョン・びわ湖放送・京都放送・テレビ和歌山・奈良テレビ放送を含む。を中心に関西地方のマスコミも路線愛称で報道している。また、終点である神戸駅からはほとんどの列車が山陽本線と直通運転していることから「東海道・山陽本線」とまとめて呼ばれることがある。
アーバンネットワークのうち、東海道・山陽本線（琵琶湖線・JR京都線・JR神戸線）を軸とした湖西線・草津線・山陰本線（嵯峨野線）・福知山線（JR宝塚線）・JR東西線・片町線（学研都市線）を合わせた各線は、鉄道ファンを中心に「本線系統」や「北アーバン線区」とも呼ばれているこれに対して大阪駅で接続する大阪環状線を軸に、桜島線（JRゆめ咲線）、阪和線・関西空港線・関西本線（大和路線）・おおさか東線・奈良線を合わせた系統は「南アーバン線区」とも呼ばれる。。
各線区の路線愛称・通称 本線（旅客列車走行線路のみで、路線愛称・路線系統名を含む駅案内等で直通先の路線名をそのまま使用する路線（東京駅 - 品川駅間の山手線、東京駅 - 品川駅 - 鶴見駅間の地下別線や品鶴線に乗り入れる横須賀線や相鉄線直通列車、山科駅 - 京都駅間の湖西線、大阪駅 - 尼崎駅間のJR宝塚線）は除く。） 東海道線（東京駅 - 米原駅間） 京浜東北線（東京駅 - 横浜駅間の電車線を走行する路線系統名同線以外の運行区間は東北本線大宮駅 - 東京駅間（専用の電車線を走行）、根岸線横浜駅 - 大船駅間。） 上野東京ライン（東京駅 - 熱海駅 - 沼津駅間の列車線を走行する宇都宮線・高崎線・常磐線直通路線系統名狭義においては東北本線東京駅 - 上野駅間の路線系統名であるが、東海道本線系統の列車は、本線の沼津駅（一部のみ。大多数の列車は熱海駅・小田原駅・国府津駅・平塚駅）・伊東線伊東駅から東北本線東京駅 - 尾久駅 - 宇都宮駅間・高崎線大宮駅 - 高崎駅間・上越線高崎駅 - 新前橋駅間・両毛線新前橋駅 - 前橋駅間までを走行するため、広義においてはそれら全線も含まれる（ただし、熱海駅 - 沼津駅間はJR東海の管轄のため、その区間については「上野東京ライン」と案内されていない）。） 湘南新宿ライン（品川駅品川駅は正式上の経由駅であるが、実際は、大崎駅の構内扱いである大崎支線 - 旧・蛇窪信号場間を経由する。 - 小田原駅間を支線・専用線経由で走行する宇都宮線宇都宮直通列車は大船駅まで。・高崎線直通路線系統名） 垂井線（大垣駅 - 垂井駅 - 関ケ原駅間の下り線） 琵琶湖線（米原駅 - 京都駅間） JR京都線（京都駅 - 大阪駅間） JR神戸線（大阪駅 - 神戸駅間） 京阪神緩行線（京都駅 - 神戸駅間〈および山陽本線神戸駅 - 西明石駅間〉の複々線の内側線〈電車線〉で運行される各駅停車〈普通〉電車の通称〈系統名〉実際の運行区間は、草津駅 - （山陽本線）加古川駅間。） 支線下記の支線は、いずれも旅客列車と貨物列車が線路を共用しているが、いずれの路線も市販の時刻表の路線図や駅時刻頁に掲載されているため、旅客支線との認識の方が強い。（貨物支線を除く） 品鶴線（品川駅 - 新川崎駅 - 鶴見駅間） 美濃赤坂線（大垣駅 - 美濃赤坂駅間） 新垂井線（大垣駅 - 旧・新垂井駅 - 関ケ原駅間） 貨物線（旅客線と並行する線路のみ） 東海道貨物線（東戸塚駅 - 小田原駅間の貨物線当該区間は貨物列車専用線路であったが、後に旅客列車が乗り入れている。） 稲沢線（名古屋駅 - 稲沢駅間の貨物線） 北方貨物線（吹田貨物ターミナル駅 - 宮原操車場 - 尼崎駅間） 梅田貨物線（新大阪駅 - 大阪駅（うめきたエリア）- 福島駅間） 上記以外の各貨物支線の通称名は後節を参照
歴史 東海道本線の歴史は、日本の鉄道の歴史を象徴している。
明治期
明治時代に入ると、政府は東京と大阪を結ぶ鉄道の計画を持ち上げたが、当時は東海道経由と中山道経由の2案があり、方向性が未決定であったため、まずは流動の多い東京 - 横浜間を支線として先行開業させることとなった。その理由は、最終的に兵庫県方面など各地に一気に線路を敷きたくても、費用が膨大になるためそうはできず、まずは見本として、日本の近代化を急いだこともある。
1872年（明治5年）6月12日（旧暦5月7日）品川駅 - 横浜駅（初代、現・桜木町駅）間の仮開業を経て、同年10月14日（旧暦9月12日）に新橋駅（後の汐留駅） - 横浜駅（初代）間が日本で最初の鉄道として本開業した。当初は横浜に上陸した外国人が築地にある居留地へ向かう足としてもよく使われたという。翌年9月15日からは貨物列車の運行も開始された。
一方関西では1874年（明治7年）の大阪駅 - 神戸駅間の仮開業を経て、1877年（明治10年）2月5日に京都駅 - 神戸駅間の営業を開始。1880年（明治13年）には逢坂山経由で馬場駅（現在の膳所駅）に至り、湖岸の大津駅（現在のびわ湖浜大津駅付近、後の大津線）まで延伸された。大津駅 - 長浜駅間には太湖汽船による琵琶湖経由の鉄道連絡船が開設された。
1883年（明治16年）8月、政府はすでに東京 - 高崎間（現在の高崎線）の建設が決まっていたことに鑑み、東京 - 大阪間幹線鉄道を中山道経由で建設することを決定（中山道幹線）。中部地区ではこの中山道線建設のための資材輸送を目的として、現在武豊線となっている区間を含めた武豊駅 - 木曽川駅間が1886年（明治19年）に開業。また1884年（明治17年）には中山道ルートの一部として大垣駅 - 関ケ原駅 - 長浜駅間が開業している。しかし1886年7月、政府は東京 - 大阪間鉄道の予定経路を、工期が半分に抑えられるとして、工事の難航が予想された中山道経由から東海道経由に変更した。ただし、既存路線を積極的に活用して建設予算を低減する方針から、熱田（名古屋） - 草津間は江戸時代の東海道ではなく、美濃路と中山道に沿うルートでの敷設となった。
この後は一大計画となり、一気に建設が進んでいった。1887年（明治20年）には木曽川駅 - 加納駅（現在の岐阜駅） - 大垣駅間、横浜駅 - 国府津駅間、浜松駅 - 大府駅間が開業。武豊駅 - 大府駅間は支線化された。1889年（明治22年）に国府津駅 - 浜松駅間（現在の御殿場線経由）、そして同年7月に関ケ原駅 - 米原駅 - 馬場駅間が開業し、こうして新橋駅 - 横浜駅間開業から17年の月日を経て、新橋駅から神戸駅までの600.2 kmが鉄路で結ばれた。このとき全線直通列車が1往復運行され、所要時間は20時間強であった。なお正式な路線名称はこれまで設定されていなかったが、1895年（明治28年）には「東海道線」の路線名称が与えられた。このときの路線は、伊豆・箱根、伊吹山、逢坂山という交通の難所において、ルートが異なっていた。
最初のころは、「宿場にお客が来なくなる」「汽車が火事を起こす」などと宿場から反対された結果、市街地に用地を取得できず多くのルートが郊外に建設されたため、宿場から離れた地点に設けられた駅も多かったとも言われている（鉄道忌避伝説）。ただし、当時の新聞記事や県の記録などには、東海道各宿が積極的な誘致運動を行っていた記録はあるが、反対運動を行っていたという記録が見つからないことから、これを否定する見解もある。
日清戦争終戦後の1895年（明治28年）10月には、神戸駅から西へ伸びる山陽鉄道（現在の山陽本線）との直通運転が始まった。翌1896年（明治29年）には新橋駅 - 神戸駅間の急行列車の運行が開始され（急行料金は不要、所要時間は約4時間短縮の17時間22分）、1900年（明治33年）には寝台車、1901年（明治34年）には食堂車の連結も開始されている。1906年（明治39年）には最急行が登場し、1909年（明治42年）には新橋駅 - 神戸駅間が12時間50分にまで短縮。明治最後の年である1912年（明治45年）に最急行が特別急行（特急）に変更され、新橋駅 - 山陽本線下関駅間で運行された。
大正期・昭和初期
1914年（大正3年）12月20日には東京駅が開業し、同駅が東海道本線の起点となった。同時に東京駅 - 高島駅間で電車（現在の京浜東北線）の運行が開始されている。
大正期になると輸送力増強のため、前述の難所においてルートの変更が必要となった。そのひとつである逢坂山（大津駅 - 京都駅間）は新逢坂山トンネル・東山トンネルが新たに造られ1921年（大正10年）に現在のルートになった。これによって特急列車による東京駅 - 神戸駅間の所要時間は11時間45分となった。伊豆・箱根地区（国府津駅 - 沼津駅間）についても別ルートを建設することとし、1925年（大正14年）までに国府津駅 - 熱海駅間が「熱海線」として開通したが、熱海駅 - 沼津駅間は丹那トンネルの建設が難工事となったため、開通が遅れた。一方、このころから列車線の電化工事が東京側から始まり、1928年（昭和3年）までに東京駅 - 熱海駅間の電化が完成、それまでの蒸気機関車に代わる電気機関車の運用も開始された。
1929年（昭和4年）には初めて愛称つきの特急「富士」「櫻」が、翌1930年（昭和5年）には超特急「燕」が登場。1934年（昭和9年）には丹那トンネルが開業し、国府津駅 - 沼津駅間の現在のルートが完成。旧ルートは御殿場線と名称が変更された。同時に電化区間も東京駅 - 沼津駅間となり、「燕」の東京駅 - 神戸駅間は8時間37分となった。また同年以降、京阪神地区でも電車（緩行電車・急行電車）の運転が開始された。1937年（昭和12年）7月には特急列車が1日5往復体制となり、このときが戦前における東海道本線の黄金期とされる。
しかし日中戦争、そして太平洋戦争が始まり戦時体制下となると、さまざまな物資を運ぶために貨物列車が増発・長編成化された。1944年（昭和19年）に決戦非常措置要綱に基づき旅行が大幅に制限されると、同年4月1日のダイヤ改正では特急列車は全廃、急行列車も縮減。寝台車や食堂車などの連結も廃止、さらに1945年（昭和20年）に入ると、連合国軍機による空襲や機銃掃射によって駅や線路・車両が破壊された。
昭和中期
1945年（昭和20年）に日本は敗戦を迎える。その後の混乱期には、電力不足や蒸気機関車を動かすための石炭も不足した上に、連合国軍専用車両の導入などもあり列車ダイヤは乱れ、一時は特急・急行や一等車・二等車がまったく走らないという事態にもなった。また客車不足のために貨車による旅客輸送が行われたりもした。
1948年（昭和23年）にようやく急行列車が復活。1949年（昭和24年）に公共企業体としての日本国有鉄道が発足後、戦後初の特急列車「へいわ」が運行開始（後に「つばめ」に改称）、また電化区間も沼津駅から西へ再び延伸を始めた。1950年（昭和25年）は「つばめ」に加えて特急「はと」が登場し、戦時中に延びていた所要時間も戦前の水準にまで短縮された。また東京口では客車普通列車が電車化され“湘南電車”の運行が開始されている。
1956年（昭和31年）、東海道本線全線の電化が完成した。これによって特急「つばめ」「はと」は東京駅 - 大阪駅間7時間30分となる。1958年（昭和33年）には20系客車による寝台列車（ブルートレイン）が運行を開始。また151系電車を使用した初の電車特急「こだま」が運行を開始し、東京駅 - 大阪駅間を6時間50分、東京駅 - 神戸駅間を7時間20分で結んだ。1960年（昭和35年）には「つばめ」「はと」も電車化され、従来の展望車に代わるパーラーカーが連結された。このほかにも優等列車が多数増発されていった。貨物列車では1959年（昭和34年）に高速コンテナ列車「たから」の運行が開始された。一方このころ高度経済成長や東京オリンピック（1964年）の開催決定を受け輸送力増強のための線増計画が持ち上がり、標準軌による別線建設が決定。1959年（昭和34年）に着工が始まり、これが東海道新幹線として開業することとなる電気車研究会（1984）、53-56頁。松本剛「広軌改築論争から…新幹線開業20年の軌跡」。
昭和後期・平成前期
1964年（昭和39年）10月1日、東海道新幹線東京駅 - 新大阪駅間が開業。当時の最速達列車「ひかり」は両駅間を当初4時間、翌年から3時間10分で運転した。これによって東京 - 京阪神間輸送の主役は新幹線に移ったため、在来線と呼ばれるようになった東海道本線では昼行優等列車の多くが廃止され、代わって地域輸送主体の路線に変化していった。1970年代以降、京阪神地区では並行他社線に対抗する都市間速達輸送列車として新快速が新設された。同様に名古屋地区でも電車による快速列車が登場している。首都圏では通勤五方面作戦の一環として湘南電車と横須賀線電車の線路の分離が1980年（昭和55年）に行われている。1984年（昭和59年）以降は列車本数の少なかった静岡・名古屋地区でも短距離列車の増発・等時隔ダイヤ化が行われるようになる。
1987年（昭和62年）4月1日に行われた国鉄分割民営化によって、東海道本線は旅客3社と貨物1社に経営が分かれ、各社の地域事情に合わせた輸送改善が行われるようになった。通勤ラッシュの激しいJR東日本の首都圏地区では列車の定員増加による混雑緩和、他社と競合するJR東海の名古屋地区とJR西日本の京阪神地区では快速列車の増発やスピードアップが図られていった。通勤客向けの通勤ライナーも各地域で相次いで登場した。さらに空港アクセス特急の乗り入れ、1997年（平成9年）からの京阪神緩行電車のJR東西線・宝塚線直通運転、2001年（平成13年）開業の湘南新宿ライン など、新たな運行形態も登場させている。JR貨物では貨物列車の高速化が行われ、2004年（平成16年）には動力分散式の貨物用電車“スーパーレールカーゴ”の運行を開始している。
平成後期以降 平成後期以降も京阪神地区では北陸本線敦賀駅以南の直流化、首都圏地区では上野東京ラインなどにより当路線からの直通運転が拡大され、普通列車グリーン車の値下げ、京阪神地区新快速の追加料金制Aシートの新設など座席サービスにも変化が現れている。一方、前述の通勤ライナーは車両の置き換えと同時に特急に変更されたり、列車そのものが廃止されるなどによって、静岡地区を除いて縮小の一途をたどっている。
夜行列車は、航空（国内線）や高速バスなどに押されて利用者が減少し、2009年（平成21年）をもって東京駅発着のブルートレインが姿を消した。夜行の普通列車として東京駅と大垣駅を結んでいたいわゆる「大垣夜行」は1996年（平成9年）から指定席制の快速「ムーンライトながら」として運転されたが、こちらも2009年以降は臨時列車化された後、2020年（令和2年）春が最後の運転となった。その後定期の夜行列車は当路線のみならずJR全体でも電車特急「サンライズ瀬戸・出雲」1往復を残すのみとなっている。一方、団体臨時列車としてはJR東日本の「TRAIN SUITE 四季島」、JR西日本の「TWILIGHT EXPRESS 瑞風」という豪華寝台列車（いわゆるクルーズトレイン）が新たに登場し、当路線の各社エリア内も走行経路に含まれている。
駅施設の面では、2001年（平成13年）に登場したSuicaを皮切りとするIC乗車カードの利用対応エリアの拡大や、主に外国人の利用を考慮した駅ナンバリングの導入がそれぞれ各社エリアで行われ、2025年（令和7年）までに美濃赤坂支線を含む東海道本線の全区間がこれらに対応するようになった。大都市圏の利用者の多い駅を中心にホームドアの設置も進められている。
年表 ここでは当路線の線路の変遷や駅の開業・改廃などを中心に記す。*が付いている駅は、後に路線分離により東海道本線の駅ではなくなった駅。列車の運行形態の歴史については「#関連項目」節で挙げられている記事を参照。
新橋駅 - 神戸駅間全通まで 1872年（明治5年） 6月12日（グレゴリオ暦の場合。この年12月まで日本は旧暦の太陰太陽暦を採用していて、それに従うと5月7日）：品川駅 - 横浜駅間（14M57C78L≒23.69 km）が旅客線として仮開業。品川駅・*横浜駅（初代、現在の桜木町駅）が開業。当時は無停車で1日2往復というものであった。所要時間は35分。 7月10日（6月5日）：川崎駅・神奈川駅が開業。 10月14日（9月12日）：新橋駅 - 品川駅間（3M17C52L≒5.18 km）が延伸開業し、新橋駅 - 横浜駅間（17M75C30L≒28.87 km）が正式開業。新橋駅（後の汐留駅）・鶴見駅が開業。 1873年（明治6年）9月15日：新橋駅 - 横浜駅間で貨物営業を開始。日本初の貨物列車の運行日。 1874年（明治7年） 5月11日：大阪駅 - 神戸駅間（20M27C56L≒32.74 km）が旅客線として開業（三ノ宮駅 - 神戸駅間複線）。大阪駅・西ノ宮駅（現在の西宮駅）・三ノ宮駅（現在の元町駅付近）・神戸駅が開業。 6月1日：神崎駅（現在の尼崎駅）・住吉駅が開業。 12月1日：大阪駅 - 神戸駅間で貨物営業を開始。 1875年（明治8年）5月1日：支線（安治川支線）大阪駅 - 安治川駅間（1M60C≒2.82 km）が開業。安治川駅が開業。 1876年（明治9年） 6月12日： 大森駅が開業。 7月26日：向日町駅 - 大阪駅間（22M56C57L≒36.54 km）が旅客線として延伸開業吹田駅（8月開業）付近 - 大阪駅北方（淀川〈当時は中津川〉北岸）間は淡路付近を経由する後に阪急京都線と千里線となるルート。。向日町駅・高槻駅が開業。 8月9日：山崎駅・茨木駅・吹田駅が開業。 9月5日：大宮通仮停車場 - 向日町駅間（3M47C≒5.77 km）が延伸開業。大宮通仮停車場（現在の京都貨物駅付近）が開業。 12月1日：新橋駅 - 品川駅間複線化。同区間に田町仮停車場を開設。 1877年（明治10年） 2月5日：京都駅 - 大宮通仮停車場間（40C11L≒0.81 km）が延伸開業。大宮通仮停車場が廃止、京都駅が開業。京都駅 - 神戸駅間全通を記念して明治天皇を迎えて京都駅で鉄道開通式を実施。 9月1日：田町仮停車場が廃止。 11月20日：京都駅 - 大阪駅間で貨物営業を開始。 12月1日：安治川支線 大阪駅 - 安治川駅間 (1M60C) が廃止。安治川駅が廃止。 1879年（明治12年） 3月1日：大森駅 - 川崎駅間が複線化。 8月18日：大谷駅 - 京都駅間（8M10C81L≒13.09 km）が延伸開業。*稲荷駅・山科駅（初代）・大谷駅が開業。現在奈良線となっている路線の一部を経由していた。旧大谷駅までの旧路線は名神高速道路になっている。 11月1日：川崎駅 - 鶴見駅間が複線化。 1880年（明治13年） 7月15日：逢坂山トンネル開通により、大津駅 - 馬場駅 - 大谷駅間（3M13C96L≒5.11 km）が延伸開業（馬場駅 - 大谷駅間は 1M70C82L≒3.03 km）し、大津駅 - 神戸駅間全通。馬場駅（現在の膳所駅）・石場駅・大津駅（初代、後の浜大津駅）が開業。この京都駅 - 大津駅間は逢坂山が途中にあり、現在のルートより迂回するルートであった。 11月14日：品川駅 - 大森駅間が複線化。 1881年（明治14年）5月7日：鶴見駅 - 横浜駅間複線化。これにより新橋駅 - 横浜駅間の複線化が完成。 1882年（明治15年）5月1日：太湖汽船が琵琶湖上の長浜駅 - 大津駅間に鉄道連絡船を就航。