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JR東日本の路線へ直通運転する東武鉄道「100系特急電車スペーシア」（右）。直通運転によってJR東日本253系電車「成田エクスプレス」（左）を始めとした列車と並ぶ光景が見られるようになった。

直通運転（ちょくつううんてん）とは、鉄道において異なる鉄道事業者や路線をまたがって、同一の列車（通常旅客列車を指す）が通して運転を行うことをいう。一般的には、異なる鉄道事業者間で乗り入れを行う前者を「直通運転」という場合が多い。
目次

1 運用

2 利便性

3 手法

3.1 設備

3.2 車両

3.3 輸送・旅客営業面


4 相互直通運転

4.1 JR線←→私鉄・第三セクター

4.2 私鉄・第三セクター←→私鉄・第三セクター

4.3 地下鉄関連

4.3.1 日本国外



5 片方向乗り入れ

5.1 JR線→私鉄・第三セクター

5.2 私鉄・第三セクター→JR線

5.3 私鉄・第三セクター→私鉄・第三セクター

5.3.1 神戸高速鉄道関連


5.4 地下鉄関連


6 関連項目

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運用

直通運転を行う事業者（または路線）の間で相互に車両が乗り入れる相互直通運転（相互乗り入れ）が多いが、一方からのみの車両が乗り入れる片方向直通運転（片乗り入れ）も少なからず見られる。

鉄道事業者間の直通運転では乗り入れの相手方に車両を貸し出す形式で行い、多くの場合自社局の乗務員が乗務する。また、相互乗り入れの場合は費用精算を無くすため、乗り入れ先での自社局車両の走行距離が互いにほぼ等しくなるよう運用を調整する（相殺）。このため、時として相手方の路線内だけを往復する運用や運用の持ち替えが見られる。

東葉高速鉄道・東日本旅客鉄道（JR東日本）の車両が東京地下鉄東西線内、東京臨海高速鉄道の車両がJR埼京線内、小田急電鉄・JR東日本の車両が東京地下鉄千代田線内、近畿日本鉄道の車両が京都市営地下鉄烏丸線内、東武鉄道の車両が東急田園都市線・東京地下鉄半蔵門線内、阪急電鉄の車両が大阪市営地下鉄堺筋線、西日本旅客鉄道（JR西日本）の車両が北近畿タンゴ鉄道内のみを運転する例などが挙げられる。

利便性

異なる路線へも乗り換えなしに行き来できるという利点があり、都市圏の通勤路線や観光地への優等列車などでは有効とされる。

手法

直通運転にあたっては、線路を接続させるだけでなく、施設・運転業務面や旅客案内・営業面での共通化・互換化が必要となる。このため事業者間では直通運転の開始前に調整が行われ、覚書が交わされるのが通例となっている。

設備

接続駅では、必要に応じて線路配線や案内設備の変更、ホームや折り返し線の増設などを行う。ただし、路線末端の駅が乗り入れによって実質的に中間駅となり、折り返し用の設備が不要となる場合もある。さらに運用の変更に伴い車両基地の改修・新設・移転などを実施する場合もある。

軌間が異なる路線では、改軌や三線軌化が行われる。例として、箱根登山線では軌間の異なる小田急小田原線との直通の為小田原駅?箱根湯本駅を三線軌条化していた（現在は小田急車のみ運行）。また京成電鉄では都営地下鉄浅草線、京浜急行電鉄各線と直通するため、都営地下鉄とは直通しない新京成電鉄新京成線も含め全線を1372mmから1435mmへと改軌した。