JR東日本・東武鉄道・埼玉新都市交通の3社が乗り入れるターミナル駅。以下のうち、上越新幹線・高崎線・川越線・東武野田線（東武アーバンパークライン）・埼玉新都市交通伊奈線（ニューシャトル）は当駅を起点とする。一方で、運行上当駅が完全に終点となる列車は京浜東北線・武蔵野線・東武野田線（東武アーバンパークライン）・ニューシャトルのみ。湘南新宿ライン - 当駅 - 宇都宮線を経由し栗橋駅で東武日光線・鬼怒川線と相互乗り入れ（栗橋駅は運転停車）を行っている東武線直通特急「スペーシア日光」「きぬがわ」も運行されている（当駅起点の東武野田線経由ではない）。
JR東日本
JR東日本の駅に乗り入れている路線は、線路名称上は東北本線・高崎線・川越線で、東北本線を当駅の所属線としている。一方、当駅に乗り入れている運転系統は以下のとおり多岐にわたる。また、在来線の駅には「 OMY 」のスリーレターコードが付与されている。当駅は、東北本線・東北新幹線の駅としては最も西にある。

東北新幹線：東京駅から新青森駅までを結ぶ新幹線。

北海道新幹線：新青森駅から青函トンネルを経由して新函館北斗駅までを結ぶ新幹線、東京駅 - 新青森駅間は東北新幹線に乗り入れる。

山形新幹線：奥羽本線経由で福島駅と山形駅・新庄駅を結ぶミニ新幹線、東京駅 - 福島駅間は基本的に東北新幹線やまびこ号と併結するが、一部単独での運行あり。

秋田新幹線：田沢湖線・奥羽本線経由で盛岡駅と秋田駅を結ぶミニ新幹線、東京駅 - 盛岡駅間は東北新幹線はやぶさ号に併結する。

上越新幹線：当駅と新潟駅を結ぶ新幹線、東京駅 - 当駅間は東北新幹線に乗り入れる。

北陸新幹線：高崎駅と敦賀駅を結ぶ新幹線。東京駅 - 当駅間は東北新幹線に、大宮駅 - 高崎駅間は上越新幹線に乗り入れる。

京浜東北線：東北本線の当駅以南で電車線を走り、各駅停車運転を行う通勤電車[注釈 1]。横浜駅から根岸線へ乗り入れて大船駅に至る。駅番号はJK 47。

宇都宮線：東京駅から尾久駅を経て小山駅・宇都宮駅方面を結ぶ東北本線の中距離電車。上野駅発着系統と東京駅経由で東海道線に直通する上野東京ライン系統に分かれる。駅番号はJU 07。

高崎線：当駅と熊谷駅・高崎駅・前橋駅方面を結ぶ中距離電車。当駅以南は宇都宮線（東北旅客線）または湘南新宿ライン（東北貨物線）に乗り入れる。駅番号はJU 07。

埼京線：山手線（山手貨物線）・赤羽線・東北本線別線を直通運転し、東京の副都心エリア（池袋駅・新宿駅・渋谷駅）と埼玉を結ぶ通勤電車。当駅で川越線と、大崎駅でりんかい線と、相鉄線直通列車経由で相鉄線とそれぞれ直通運転を実施。駅番号はJA 26。

■■川越線：当駅から川越駅経由で、八高線との結節駅である高麗川駅を結ぶ通勤路線。基本的に全て当駅で埼京線との直通運転を実施している。

湘南新宿ライン：当駅以南で東北本線の東北貨物線（通称）を走り、新宿駅経由で大船方面と大宮方面を結ぶ中距離電車。宇都宮線と横須賀線、および高崎線と東海道線が直通運転し「むさしの号」「しもうさ号」および東武線直通特急も発着。駅番号はJS 24。

東武鉄道


東武野田線：愛称は「東武アーバンパークライン」。当駅を起点としており、春日部駅・柏駅・船橋駅方面へ運行されている。駅番号はTD 01。

埼玉新都市交通


埼玉新都市交通伊奈線：愛称は「ニューシャトル」で、正式名称が案内等に使用されることはほとんどない。当駅を起点としており、北足立郡伊奈町の内宿駅まで運行されている。ゴムタイヤで走行する新交通システムの先駆的路線で、鉄道博物館駅へのアクセスにも利用されている。駅番号はNS 01。

歴史

日本鉄道によって、1883年に東京から北へ向かう初の鉄道である上野駅 - 熊谷駅間の路線が開業したとき、県庁所在地である浦和駅の次の駅は上尾駅とされ、大宮に駅は設けられなかった[4]。開業当時、大宮宿から離れると243戸の家しかなかったことや、当時の蒸気機関車は牽引力が低く、短い間隔での駅設置はしないことが基本だったため、駅間距離が短くなってしまうことを防ごうとしたことが原因であった。

しかし、後に大宮町長を務める白井助七ら地元有志は、町のこれ以上の衰退を危惧し、駅の敷地のために土地を提供すると提示して、駅の誘致運動を始めた。白井の尽力を記念して、大宮区役所・さいたま市立大宮図書館の北側に所在する児童公園の山丸公園には、白井を顕彰する記念碑（1937年に設置）と蒸気機関車C12 29号機（1970年2月26日に旧大宮市役所前に展示。1984年2月に現在地に移転）が置かれ、大宮ソニックシティ前の鐘塚公園には、白井の胸像が2002年に設置されている。

上野駅から青森駅へ向かう、現在の東北本線を建設する際に、高崎駅・前橋駅へ向かう路線のどこから分岐させるかが問題になった。