なお、環状運転系統としての平均駅間距離は1.15 kmである[注釈 4]。
路線名の読み方

山手線の読み方は、対義語である山の手と下町からの「やまのてせん」であり、太平洋戦争前も「やまのてせん」と読んでいた。開業時の申請書には表記を「山ノ手線」とする旨が書かれており、開業時表記は「山手線」となったが、読みは「やまのてせん」だった。ところが終戦直後、連合国軍最高司令官総司令部 (GHQ/SCAP) の指示により、鉄道施設や道路標識などにローマ字併記が進められた際、山手線には国鉄部内での通称だった「ヤマテ」につられて「YAMATE＝Loop＝Line」とローマ字を振ったことがきっかけとなり、その後「やまてせん」という読み方が一般に定着してしまった[17]。

@media screen{.mw-parser-output .fix-domain{border-bottom:dashed 1px}}読み方が「やまのてせん」に戻ったのには2つの理由がある。1つは1970年から始まったディスカバー・ジャパンキャンペーンで、駅名や路線名を分かりやすいようにしようとする動きが起こったためである。もう1つは、群馬県の長野原線が大前駅まで延伸開通した際に路線名を「吾妻線（あがつません）」に改称したことである。吾妻線が「あづません」と読み間違えられるのを防ぐため、[要出典]国鉄では全路線の線路名称にふりがなをつけることを決定。山手線には「やまのてせん」というふりがなを振り、吾妻線が大前駅まで開通した1971年3月7日から実施した[18]。国鉄当局が「やまのてせん」を選択して復活させた理由は、線名の由来・発祥からして、「やまのてせん」の方が伝統的に正しいことと[19]、田端駅 - 品川駅で並走する京浜東北線の直通先の根岸線にある山手駅（やまてえき 1964年5月開業）との混同を避ける（京浜東北・根岸線の「山手行き」と勘違いさせない）ためである。これに伴い、その趣旨を徹底させるため、電車に掲出される方向幕の行先表示は、漢字表記は「山手」を「山手線」に、ローマ字表記は「YAMATE」を「YAMANOTE LINE」と改めた[17]。
歴史.mw-parser-output .thumbinner{display:flex;flex-direction:column}.mw-parser-output .trow{display:flex;flex-direction:row;clear:left;flex-wrap:wrap;width:100%;box-sizing:border-box}.mw-parser-output .tsingle{margin:1px;float:left}.mw-parser-output .theader{clear:both;font-weight:bold;text-align:center;align-self:center;background-color:transparent;width:100%}.mw-parser-output .thumbcaption{background-color:transparent}.mw-parser-output .text-align-left{text-align:left}.mw-parser-output .text-align-right{text-align:right}.mw-parser-output .text-align-center{text-align:center}@media all and (max-width:720px){.mw-parser-output .thumbinner{width:100%!important;box-sizing:border-box;max-width:none!important;align-items:center}.mw-parser-output .trow{justify-content:center}.mw-parser-output .tsingle{float:none!important;max-width:100%!important;box-sizing:border-box;align-items:center}.mw-parser-output .trow>.thumbcaption{text-align:center}}1925年に環状運転を開始したときの山手線。上野駅に進入する外回り電車。1988年まで使用されていた103系電車。写真は1974年から製造されたATC対応車。
（1985年3月3日 有楽町駅）2005年まで使用されていた205系電車
（2003年2月2日 田端駅）2020年まで使用されていたE231系電車
（2006年 御徒町駅 - 上野駅間）2015年から使用されているE235系電車
（2021年 高輪ゲートウェイ駅）

山手線はもともと、日本鉄道が現在の東北本線および東海道本線を連絡するために品川駅 - 赤羽駅間の山の手に敷設した線路であった。東京市街地の拡大に伴い、市街をめぐる大都市の基幹交通路線に性格を変えていった。電車が運行を開始したのは1909年（明治42年）[20]、現在のように環状運転が実施されるようになったのは関東大震災後の1925年（大正14年）のことである[3]。

日本鉄道品川線と呼ばれたこの路線は、港があった品川・横浜方面と東京の北側を結ぶ日本鉄道第一区線の一部として計画された路線であった[21]。しかし起伏地である山の手に線路を敷くには技術的にも資金的にも困難であったことから、まずは日本鉄道第一区線の開業を優先し、1883年（明治16年）7月28日に江戸下町の北部にあたる現在の上野駅の地を起点として開業[22]、その後の1885年（明治18年）3月1日、当初の計画に準じ、日本鉄道第一区線と官設鉄道（現在の東海道本線）とを連絡する品川駅 - 赤羽駅間（現在の山手線品川駅 - 池袋駅間と赤羽線池袋駅 - 赤羽駅間）が開業した。当時、日本鉄道の南端は上野駅、官設鉄道の北端は新橋駅（後の汐留駅）で、この両駅を結べば建設距離は短くて済んだが、両駅間の土地は江戸の下町に当たるため鉄道を敷設することは難しかった[9]。一方で山の手を通すと遠回りにはなるものの、当時の山の手の居住人口は少なく、鉄道敷設への理解も得られやすく、この経路が選ばれた[20]。開業後の1886年（明治19年）7月1日時点では、新橋駅 - 品川駅 - 赤羽駅間には毎日4往復の直通旅客列車が運行されていた[23]。