当駅に乗り入れる所属事業者と路線は以下の通りである。
東日本旅客鉄道（JR東日本）
東海道線
中央線[1]
山手線
京浜東北線
横須賀線
総武線（快速）
京葉線
東北新幹線
山形新幹線
秋田新幹線
上越新幹線
長野新幹線
東海旅客鉄道（JR東海）
東海道新幹線 - 始発駅
東京地下鉄（東京メトロ）
丸ノ内線
ただし、JR東日本の路線名は正式な路線名とは異なる。東海道線は東海道本線の列車線を通る列車を指し、総武線（快速）は総武本線の快速列車系統を指す。山手線と京浜東北線は東海道本線（当駅以南）および東北本線（当駅以北）の電車線を通る列車の通称である。横須賀線は当駅 - 品川間で東海道本線の地下線を経由し、中央線は当駅 - 神田間で東北本線を経由するという扱いである。上越・山形・秋田・長野の各新幹線についても当駅 - 大宮間ではすべて列車の運転系統の名称である。すなわち、当駅に乗り入れるJR東日本の路線は東海道本線・東北本線・総武本線・京葉線・東北新幹線の5路線である。上記の路線のうち、東海道・東北の両新幹線と東海道本線・東北本線・総武本線・京葉線は当駅を起点としており、当駅構内にはこれら各線の0キロポストが設置されている。
かつては中央本線の正式な起点であったが、JRへの移行に伴って当駅 - 神田間における東北本線との二重戸籍区間を解消するため、中央本線は神田駅が起点とされた。この中央線や当駅を拠点駅とする東海道・山陽新幹線および東北・秋田・山形・上越・長野新幹線群を含め、当駅に乗り入れるすべてのJR線各列車に関し、正式には前述各線経由の乗り入れ列車という位置付けになっている。
また、JRでは当駅を「中央駅」と位置付けており、国鉄時代から列車の進行方向を示す「上り・下り」の基点となっていた。現在、中央本線は当駅 - 神田間は戸籍上東北本線となっているが、起点であった当駅へ向かう列車が引き続き上りとされている[2]。なお、「中央駅」である当駅は東京都区内および東京山手線内各駅を発着するJR長距離乗車券の運賃を算出するためのキロ数基準駅ともなっている（前者：201km以上、後者：101 - 200km）。
近隣駅である東京地下鉄東西線の大手町駅では、当駅への徒歩（地下道）による乗り換え案内がなされており、同様に当駅構内では同線への案内がなされている（大手町駅の東西線以外の路線は案内されていないが、出口案内には表記されている。）。ただし、新幹線を含むJR各線並びに丸ノ内線の車内案内（車内放送や路線案内図）では東西線への乗り換え案内はなされていない（丸ノ内線は北隣に大手町駅があるため）。
1889年に国鉄東海道本線の新橋 - 神戸間が全通し、私鉄の日本鉄道が上野を始発として青森に向けて線路を建設していた。そこで、新橋と上野を結ぶ高架鉄道の建設が東京市区改正計画によって立案され、1896年の第9回帝国議会でこの新線の途中に中央停車場を建設することが可決された。実際の建設は日清戦争と日露戦争の影響で遅れ、建設工事は戦争終了後の1908年から本格化し、1914年12月18日に完成し、同時に「東京駅」と命名された。
当駅の位置は、江戸時代からの繁華街である京橋側ではなく、建設当時はまだ野原だった丸の内側に建設された。皇居の正面に設定され、丸の内口の中央に皇室専用貴賓出入口が造られたことから分かるように、国家の象徴的な位置付けであった。なお、現在の行幸通りはまだ皇居前広場まで開通していなかった。
駅本屋は、辰野金吾と葛西万司が設計した鉄筋レンガ造り3階建て総建坪9,545m2・長さ330mの豪壮華麗な様式建築である。1914年の開業年は第一次世界大戦の開戦の年でもあり、中国・青島周辺のドイツ租借地を占領した陸軍の司令官神尾光臣中将が凱旋して皇居に参内するイベントに合わせて開業式を行った（以降は歴史・年表を参照のこと）。
東北新幹線の当駅延伸の際に撤去された東北本線列車線の秋葉原 - 当駅間を再建させ、宇都宮（東北本線）・高崎・常磐の各線の列車が当駅へ乗り入れるとともに、一部列車が東海道本線と直通運転する計画があると発表されている（東北縦貫線計画）。当初は2009年度の完成を予定していたが、計画より遅れ、2013年度の完成を予定している。実現すれば、1973年以来の南北直通列車の復活となる。
また、首都圏新都市鉄道のつくばエクスプレスが大深度地下を利用して秋葉原駅から当駅に乗り入れる計画がある。駅は丸ビル直下に建設される。同線は1985年に当時の運輸省運輸政策審議会第7号答申が当駅起点での整備を求めながらも採算面の問題で秋葉原駅始発へ変更された経緯がある。
さらに、2000年の運輸政策審議会第18号答申では羽田・成田両空港への新たなアクセスルートとなる都営地下鉄浅草線の日本橋駅と宝町駅からそれぞれ当駅までの分岐新線、並びに大深度地下利用による京葉線の新宿駅経由三鷹駅までの延伸を行い、中央線と直通運転させる延長線をともに2015年までに整備着手するのが適当であるとした。