起点：神戸・兵庫
終点：門司[下関]・和田岬
路線長：534.4km[528.1km]・2.7km
関西から九州に至る大幹線。長距離を走る列車も少なくないが、それぞれの地域に特化した輸送を担う。神戸や岡山・福山・広島・新山口・下関など多くの都市圏の通勤・通学需要を支える。
〇 神戸ー岡山間
姫路まではJR神戸線の愛称で京阪神のネットワークを支える。西では赤穂線との直通列車も多い。
神戸駅
兵庫駅
新長田駅
鷹取駅
須磨海浜公園駅
須磨駅
塩屋駅
垂水駅
舞子駅
朝霧駅
明石駅
西明石駅
大久保駅
魚住駅
土山駅
東加古川駅
加古川駅：加古川市の中心駅。加古川線の乗換駅で新快速も停車する主要駅。緩急接続も行われ、乗換客も多い。
宝殿駅
曽根駅
ひめじ別所駅
御着駅
東姫路駅
姫路駅：兵庫県の第二都市・姫路市の中心駅で新快速が発着する主要駅。駅すぐの通りから姫路城が良く見える。播但線・姫新線・山陽新幹線・山陽電車との乗換駅。
手柄山平和公園駅：手柄山平和公園へのJR最寄り駅として、26年3月に新規開業した。
英賀保駅：住宅街が広がる比較的静かな駅。姫路駅との間には26年3月に新駅が開業する。
はりま勝原駅：勝原区の中心地域。住宅街が広がり利用者も多い。
網干駅
竜野駅
相生駅：赤穂線が分岐する駅。新幹線も乗り入れるが、スーパーはくと号など在来線特急は通過する。岡山方面との乗換客が多い。
有年駅
上郡駅
三石駅
吉永駅
和気駅：和気町の中心駅。金剛川流域に和気の市街地が広がる。
熊山駅
万富駅
瀬戸駅
上道駅
東岡山駅
高島駅
西川原駅
岡山駅：多方面に路線が伸びる西日本の一大ターミナル。四国や出雲への玄関口として機能する。赤穂線系統や伯備線系統も当駅周辺で山陽線内を走行するため、本数は多い。新幹線・津山線・吉備線・宇野線・路面電車の乗換駅。
〇 岡山ー三原間
山陽地域の大都市である岡山や福山を連絡する区間。
岡山駅
北長瀬駅
庭瀬駅
中庄駅
倉敷駅：県内の第二都市・倉敷市の中心駅で、倉敷美観地区の玄関口。水島臨海鉄道や伯備線が分岐するターミナルでもある。伯備線は全列車が岡山方面から直通してやってくる。
西阿知駅
新倉敷駅
金光駅：旧金光町の中心駅。岡山方面との列車には当駅発着の設定も存在する。
鴨方駅
里庄駅
笠岡駅：笠岡市の中心駅。岡山県内最後の駅で、福山市との結びつきも強い。岡山市への通勤需要も小さくない。
大門駅
東福山駅
福山駅：広島県の第二都市・福山市の中心駅。新幹線・福塩線の乗換駅で、県東部や岡山県内からも通勤客が集う主要駅。福山城が近く、ホームからもよく見える。
備後赤坂駅
松永駅
東尾道駅
尾道駅
糸崎駅：現在は三原市の郊外に位置する。当駅止まりの列車も多く、三原までの一区間を走る列車も存在。
三原駅：三原市の中心駅。新幹線や呉線に乗り換えられ、広島方面の列車も多数発着する主要駅。三原城がほど近い。
〇 三原ー岩国
山陽地方の最大都市・広島市の通勤圏を支える。
三原駅
本郷駅
河内駅
入野駅
白市駅
西高屋駅
西条駅
寺家駅
八本松駅
瀬野駅
中野東駅
安芸中野駅
海田市駅
向洋駅
天神川駅
広島駅：広島市の中心駅。呉線や可部線の列車も直通し、芸備線や新幹線、路面電車にも乗り換えられる。岡山駅に次ぐ山陽の大ターミナルで、県内の多くの地域から路線が集う。
新白島駅：アストラムラインとの乗換駅。広島城などもJR駅としては近い。
横川駅
西広島駅
新井口駅：広電の商工センター入口駅に隣接する。通勤・通学需要も大きい。
五日市駅
廿日市駅
宮内串戸駅
阿品駅
宮島口駅
前空駅
大野浦駅
玖波駅
大竹駅
和木駅
岩国駅：岩国市の中心駅。広島へも新山口・下関へも直通列車が走るターミナル。岩徳線の乗換駅で、徳山への短絡や新幹線の新岩国駅へのアクセスも。
〇 岩国ー下関間
山口県内の山陽線区間。地域輸送を支える。
岩国駅
南岩国駅
藤生駅
通津駅
由宇駅
神代駅
大畠駅
柳井港駅
柳井駅：柳井市の中心駅。駅周辺には白壁が特徴的な歴史的町並みが残る。
田布施駅
岩田駅
島田駅
光駅
下松駅：下松市の中心駅。周辺には飲食店も連なり、賑わっている。下松市名物・牛骨ラーメンも人気。
櫛ヶ浜駅
徳山駅：周南市の中心駅。新幹線ものぞみ号が停車することも主要駅で、周辺にも人が多い。周南のコンビナート地帯への通勤需要を支える。岩徳線系統の列車も乗り入れる。
新南陽駅
福川駅
戸田駅
富海駅
防府駅
大道駅
四辻駅
新山口駅：旧小郡駅で、山口市の玄関口として機能する。新幹線ほか、山口線や宇部線にも乗り換えられる。県内各所へ路線やバスも伸びる、交通の要衝であり鉄道の街。
嘉川駅
本由良駅
厚東駅
宇部駅：山陽線と宇部線が接続し広域玄関口になるが、市街地からは少し離れている。
小野田駅：小野田線と分岐する駅で、市役所なども近くにある山陽小野田市の中心駅。
厚狭駅
埴生駅
小月駅
長府駅
新下関駅
幡生駅
下関駅：山口県最大の都市・下関市の中心駅。在来線における九州への玄関口でもある。当駅以西はJR九州管轄となり、小倉方面へと関門海峡を越えていく。山陰線系統の列車も乗り入れる。
〇 和田岬線 兵庫ー和田岬間
9時過ぎから16時頃までは列車が運行しない、変わった通勤路線。
兵庫駅
和田岬駅