通称「湘南色」と呼ばれるオレンジと緑色（■■）の帯を巻いた車両である。2001年12月1日の運転開始時は小山車両センター（当時は小山電車区）所属車両のみが使用された（当時はまだ国府津車両センターへの配置がなかったため）。2004年10月16日のダイヤ改正からは湘南新宿ラインの全列車がE231系での運転となり、全列車の4・5号車にグリーン車が連結された。同時に最高速度の120km/hへの引き上げも行われ、所要時間の短縮が図られている。2004年10月16日のダイヤ改正以降は、基本的に宇都宮線 - 横須賀線直通列車は小山車両センター所属車両が、高崎線 - 東海道線直通列車は国府津車両センター所属車両がそれぞれ運用を担当している。ただし、2006年（平成18年）7月までは小山車両センター所属編成の一部が国府津車両センターに貸し出されており、高崎線 - 東海道線運用においても小山所属車両を見ることができたほか、逆に同年2月までは国府津車両センター所属編成の一部が小山車両センターに貸し出されており、宇都宮線 - 横須賀線運用においても国府津所属車両を見ることができた。 基
本編成10両または基本編成と付属編成（宇都宮・高崎方に連結）の15両で運用されている。宇都宮線 - 横須賀線系統に関しては全体の約75%程度の便が15両編成で運転され、うち大半の便が宇都宮駅まで15両編成で運転される（一部列車は小金井で増解結し、同駅 - 宇都宮間は10両編成で運転される）が、高崎線 - 東海道線系統に関しては全体の約90%程度の列車が15両編成で運転され、付属編成は籠原駅で増解結され、平日朝の深谷始発の列車を除き同駅以北では基本編成のみ10両で運転される。
運行開始当初は「湘南新宿ライン」の愛称表示がなかったが、2004年10月16日のダイヤ改正でE231系に統一されると「湘南新宿ライン」の愛称表示を開始した。
過去の使用車両
211系
新前橋電車区（現在の高崎車両センター）所属車両（10両編成／15両編成）が宇都宮線 - 横須賀線直通列車と高崎線 - 東海道線直通列車の両方に使用された。全列車がE231系化された2004年10月16日のダイヤ改正で撤退した。運用時にはE231系とは違って「○○線直通」が先頭車の前面上部のみに表示されていたほか、字幕式の行先表示器を使用していたことから快速などに使われる「新宿経由」の赤文字が側面のみに表示されていた。
工事などの理由で大宮駅 - 大船駅間の直通運転が中止された際は、田町電車区（現在の田町車両センター）所属の211系が新宿駅 - 東海道線区間の運転を行ったことがある。
現在では、ダイヤの乱れや車両トラブルなどの理由により高崎線高崎方面より211系が臨時に湘南新宿ラインとして運行し、籠原にて待機しているE231系に車両交換して正常運用に戻すことがまれにある。
115系
小山電車区（現在の小山車両センター）所属の車両が宇都宮線 - 横須賀線直通の列車で使用されたが、E231系への置き換えに伴い2002年6月に撤退した。こちらも211系と同様に字幕式の行先表示器を使用していたことから、先頭車前面上部のみの「○○線直通」と側面のみの「新宿経由」の表示がなされていた。
215系・E217系
2001年12月1日の運行開始から2004年10月16日のダイヤ改正まで新宿駅 - 横須賀線（土曜・休日の東海道線直通は215系のみ）の折り返し列車に使用された。この列車では、田町電車区（現在の田町車両センター）所属の215系は10両編成、鎌倉総合車両センター（現在の鎌倉車両センター）所属のE217系は11両編成で運転され、グリーン車も連結されていた。先頭車前面の種別表示器は215系が「普通」（横須賀線系統）または「快速」（土曜・休日限定の東海道線系統）、E217系は横須賀線方面行が「横須賀線 - 総武線」、新宿行は「普通」と表示されていた。
歴史
東北貨物線・山手貨物線の旅客化
山手貨物線を利用した旅客列車の運転は、1980年代半ばまでは不定期列車・臨時列車に限られていた。
1959年（昭和34年）9月から1964年（昭和39年）9月まで、新宿駅 - 日光駅間運行の不定期準急「中禅寺」が運行された。また、年末年始などの帰省ラッシュの時期には、上野駅の発着列車の不足を補うため、東北本線・奥羽本線・上越線・信越本線方面の下り臨時列車の一部が品川駅始発・山手貨物線 - 東北貨物線経由で運行された。また、横浜方面から日光方面へ向かう修学旅行列車（集約臨）なども品川駅（目黒川信号場）で方向転換し、山手貨物線・東北貨物線経由で運転されていた。
1984年（昭和59年）2月1日：東北貨物線の大宮 - 赤羽間が旅客化され、平日朝ラッシュ時の東北本線・高崎線の中距離列車の一部を貨物線経由で赤羽駅まで運転。
1986年（昭和61年）3月3日：前年に開業した埼京線（大宮駅 - 池袋駅間）が新宿駅まで延長、山手貨物線の池袋駅 - 新宿駅間が旅客化。
1987年（昭和62年）12月：両毛線前橋駅 - 伊豆急行線伊豆急下田駅間を東北貨物線・山手貨物線・大崎支線経由で冬休み・夏休みのみ運転する臨時特急「モントレー踊り子」を運行開始。1990年まで。
1988年（昭和63年）3月13日：東北本線・高崎線中距離列車に東北貨物線から山手貨物線を経由して池袋駅に発着する列車を設定、終日毎時1本程度の運行を開始。
1988年（昭和63年）7月6日：東海道線にて運行されている「湘南ライナー」において、東海道貨物線・品鶴線・大崎支線・山手貨物線を経由して新宿駅に発着する「湘南新宿ライナー」が運行開始。
1988年（昭和63年）12月：池袋駅 - 日光駅間に臨時快速「日光」運行開始。
1989年（平成元年）：臨時快速「日光」が新宿に乗り入れ。
1990年（平成2年）：夢空間連結の冬季臨時寝台特急「北斗星トマムスキー」が横浜駅 - トマム駅間で運行開始。以降、運転日によって東京方の発着駅を横浜駅・品川駅・新宿駅とし山手貨物線・東北貨物線経由で運行、1996年シーズンからは北海道方の発着駅を新得駅に延長した「北斗星トマムサホロ」として運行。2002年まで。
1991年（平成3年）3月19日：特急「成田エクスプレス」運行開始。新宿行および池袋行が設定され、横須賀線品川駅から山手貨物線経由で運転。
1992年（平成4年）：臨時快速「ホリデー快速日光」を特急に昇格、臨時特急「日光」が新宿駅 - 日光駅間で運行開始。
1994年（平成6年）：臨時特急「日光」の運転区間を藤沢駅発着に延長して運行。その後は臨時快速で運行。
1995年（平成7年）：高崎線から東北貨物線・山手貨物線・大崎支線を経由して横須賀線へ直通する臨時列車「ホリデー快速鎌倉路」（高崎駅 - 鎌倉駅間）が運行開始。
1995年（平成7年）12月1日：池袋駅止まりだった宇都宮線・高崎線列車の一部列車（主に夜間）を新宿駅発着に延長。池袋駅 - 新宿駅間は埼京線と同じく山手貨物線を走行。
1996年（平成8年）3月16日：埼京線が恵比寿駅へ延伸。山手貨物線に渋谷駅と恵比寿駅が新たに設置された。
1996年（平成8年）：新特急「おはようとちぎ2号」（宇都宮駅 - 新宿駅間）を延長する形で宇都宮駅 - 鎌倉駅間に臨時特急「おはようとちぎ＆かまくら」を運行。1997年（平成9年）まで。
1997年（平成9年）：臨時特急「日光」を藤沢駅 - 日光駅間で運行。
1998年（平成10年）3月14日：ホリデー快速「ビュー湘南」・「ビュー鎌倉」が運行開始。
「ビュー湘南」は新宿駅 - 平塚駅・小田原駅間、「ビュー鎌倉」は新宿駅 - 鎌倉駅間で、共に1日1往復が215系による運転。新宿駅からの経路は山手貨物線 - 大崎支線 - 横須賀線である。「ビュー湘南」は横浜駅では東海道線ホームに発着、東京方で転線していた。湘南新宿ラインの開業により運行を終了。
1998年（平成10年）12月8日：特急「成田エクスプレス」の池袋駅発着列車の一部が東北貨物線を経由し大宮駅発着に延長。
2001年（平成13年）9月21日：宇都宮線・高崎線から新宿駅を経由して横須賀線・東海道線へと直通する新ルート開業を発表。この系統愛称を「湘南新宿ライン」とすることが決定。
本編成10両または基本編成と付属編成（宇都宮・高崎方に連結）の15両で運用されている。宇都宮線 - 横須賀線系統に関しては全体の約75%程度の便が15両編成で運転され、うち大半の便が宇都宮駅まで15両編成で運転される（一部列車は小金井で増解結し、同駅 - 宇都宮間は10両編成で運転される）が、高崎線 - 東海道線系統に関しては全体の約90%程度の列車が15両編成で運転され、付属編成は籠原駅で増解結され、平日朝の深谷始発の列車を除き同駅以北では基本編成のみ10両で運転される。
運行開始当初は「湘南新宿ライン」の愛称表示がなかったが、2004年10月16日のダイヤ改正でE231系に統一されると「湘南新宿ライン」の愛称表示を開始した。
過去の使用車両
211系
新前橋電車区（現在の高崎車両センター）所属車両（10両編成／15両編成）が宇都宮線 - 横須賀線直通列車と高崎線 - 東海道線直通列車の両方に使用された。全列車がE231系化された2004年10月16日のダイヤ改正で撤退した。運用時にはE231系とは違って「○○線直通」が先頭車の前面上部のみに表示されていたほか、字幕式の行先表示器を使用していたことから快速などに使われる「新宿経由」の赤文字が側面のみに表示されていた。
工事などの理由で大宮駅 - 大船駅間の直通運転が中止された際は、田町電車区（現在の田町車両センター）所属の211系が新宿駅 - 東海道線区間の運転を行ったことがある。
現在では、ダイヤの乱れや車両トラブルなどの理由により高崎線高崎方面より211系が臨時に湘南新宿ラインとして運行し、籠原にて待機しているE231系に車両交換して正常運用に戻すことがまれにある。
115系
小山電車区（現在の小山車両センター）所属の車両が宇都宮線 - 横須賀線直通の列車で使用されたが、E231系への置き換えに伴い2002年6月に撤退した。こちらも211系と同様に字幕式の行先表示器を使用していたことから、先頭車前面上部のみの「○○線直通」と側面のみの「新宿経由」の表示がなされていた。
215系・E217系
2001年12月1日の運行開始から2004年10月16日のダイヤ改正まで新宿駅 - 横須賀線（土曜・休日の東海道線直通は215系のみ）の折り返し列車に使用された。この列車では、田町電車区（現在の田町車両センター）所属の215系は10両編成、鎌倉総合車両センター（現在の鎌倉車両センター）所属のE217系は11両編成で運転され、グリーン車も連結されていた。先頭車前面の種別表示器は215系が「普通」（横須賀線系統）または「快速」（土曜・休日限定の東海道線系統）、E217系は横須賀線方面行が「横須賀線 - 総武線」、新宿行は「普通」と表示されていた。
歴史
東北貨物線・山手貨物線の旅客化
山手貨物線を利用した旅客列車の運転は、1980年代半ばまでは不定期列車・臨時列車に限られていた。
1959年（昭和34年）9月から1964年（昭和39年）9月まで、新宿駅 - 日光駅間運行の不定期準急「中禅寺」が運行された。また、年末年始などの帰省ラッシュの時期には、上野駅の発着列車の不足を補うため、東北本線・奥羽本線・上越線・信越本線方面の下り臨時列車の一部が品川駅始発・山手貨物線 - 東北貨物線経由で運行された。また、横浜方面から日光方面へ向かう修学旅行列車（集約臨）なども品川駅（目黒川信号場）で方向転換し、山手貨物線・東北貨物線経由で運転されていた。
1984年（昭和59年）2月1日：東北貨物線の大宮 - 赤羽間が旅客化され、平日朝ラッシュ時の東北本線・高崎線の中距離列車の一部を貨物線経由で赤羽駅まで運転。
1986年（昭和61年）3月3日：前年に開業した埼京線（大宮駅 - 池袋駅間）が新宿駅まで延長、山手貨物線の池袋駅 - 新宿駅間が旅客化。
1987年（昭和62年）12月：両毛線前橋駅 - 伊豆急行線伊豆急下田駅間を東北貨物線・山手貨物線・大崎支線経由で冬休み・夏休みのみ運転する臨時特急「モントレー踊り子」を運行開始。1990年まで。
1988年（昭和63年）3月13日：東北本線・高崎線中距離列車に東北貨物線から山手貨物線を経由して池袋駅に発着する列車を設定、終日毎時1本程度の運行を開始。
1988年（昭和63年）7月6日：東海道線にて運行されている「湘南ライナー」において、東海道貨物線・品鶴線・大崎支線・山手貨物線を経由して新宿駅に発着する「湘南新宿ライナー」が運行開始。
1988年（昭和63年）12月：池袋駅 - 日光駅間に臨時快速「日光」運行開始。
1989年（平成元年）：臨時快速「日光」が新宿に乗り入れ。
1990年（平成2年）：夢空間連結の冬季臨時寝台特急「北斗星トマムスキー」が横浜駅 - トマム駅間で運行開始。以降、運転日によって東京方の発着駅を横浜駅・品川駅・新宿駅とし山手貨物線・東北貨物線経由で運行、1996年シーズンからは北海道方の発着駅を新得駅に延長した「北斗星トマムサホロ」として運行。2002年まで。
1991年（平成3年）3月19日：特急「成田エクスプレス」運行開始。新宿行および池袋行が設定され、横須賀線品川駅から山手貨物線経由で運転。
1992年（平成4年）：臨時快速「ホリデー快速日光」を特急に昇格、臨時特急「日光」が新宿駅 - 日光駅間で運行開始。
1994年（平成6年）：臨時特急「日光」の運転区間を藤沢駅発着に延長して運行。その後は臨時快速で運行。
1995年（平成7年）：高崎線から東北貨物線・山手貨物線・大崎支線を経由して横須賀線へ直通する臨時列車「ホリデー快速鎌倉路」（高崎駅 - 鎌倉駅間）が運行開始。
1995年（平成7年）12月1日：池袋駅止まりだった宇都宮線・高崎線列車の一部列車（主に夜間）を新宿駅発着に延長。池袋駅 - 新宿駅間は埼京線と同じく山手貨物線を走行。
1996年（平成8年）3月16日：埼京線が恵比寿駅へ延伸。山手貨物線に渋谷駅と恵比寿駅が新たに設置された。
1996年（平成8年）：新特急「おはようとちぎ2号」（宇都宮駅 - 新宿駅間）を延長する形で宇都宮駅 - 鎌倉駅間に臨時特急「おはようとちぎ＆かまくら」を運行。1997年（平成9年）まで。
1997年（平成9年）：臨時特急「日光」を藤沢駅 - 日光駅間で運行。
1998年（平成10年）3月14日：ホリデー快速「ビュー湘南」・「ビュー鎌倉」が運行開始。
「ビュー湘南」は新宿駅 - 平塚駅・小田原駅間、「ビュー鎌倉」は新宿駅 - 鎌倉駅間で、共に1日1往復が215系による運転。新宿駅からの経路は山手貨物線 - 大崎支線 - 横須賀線である。「ビュー湘南」は横浜駅では東海道線ホームに発着、東京方で転線していた。湘南新宿ラインの開業により運行を終了。
1998年（平成10年）12月8日：特急「成田エクスプレス」の池袋駅発着列車の一部が東北貨物線を経由し大宮駅発着に延長。
2001年（平成13年）9月21日：宇都宮線・高崎線から新宿駅を経由して横須賀線・東海道線へと直通する新ルート開業を発表。この系統愛称を「湘南新宿ライン」とすることが決定。