10.2CB04 松田駅

13.1CB05 東山北駅

15.9CB06 山北駅

皆瀬川

箱根第一号トンネル 287m

箱根第二号トンネル 579m

第一酒匂川橋梁 84m酒匂川

第二酒匂川橋梁 85m

第三酒匂川橋梁 90m

箱根第三・四号トンネル 629m

東名高速道路上り線

20.0CB07 谷峨駅

箱根第五号トンネル 290m

東名高速道路下り線

箱根第六号甲トンネル 103m

箱根第六号乙トンネル 244m

第三相沢川橋梁 61m鮎沢川

第四相沢川橋梁 61m

↑神奈川県/静岡県↓

箱根第七号トンネル 235m

24.6CB08 駿河小山駅

東名高速道路

第五相沢川橋梁 44m鮎沢川

第六相沢川橋梁 51m

28.9CB09 足柄駅

東名高速道路

鮎沢川

御殿場馬車鉄道

35.5CB10 御殿場駅

黄瀬川

新橋停留場

東名高速道路

38.2CB11 南御殿場駅

40.6CB12 富士岡駅

黄瀬川

黄瀬川

45.3CB13 岩波駅

50.7CB14 裾野駅

53.5CB15 長泉なめり駅

55.6CB16 下土狩駅

駿豆鉄道

東海道新幹線

黄瀬川橋梁 49m黄瀬川

57.8CB17 大岡駅

沼津運輸区

60.2CB18 沼津駅

東海道本線

国府津駅を出ると東海道本線を左側に離して内陸に入り、やがて右側に曽我梅林を見ながら梅林の最寄り駅となる下曽我駅に到着する。その後も酒匂川沿いの低地を北上し小田急電鉄小田原線の上を通過すると、特急「ふじさん」が運転される同線との連絡線が右側から合流し、松田駅に至る。

ここからは酒匂川との距離が近くなる。国道246号や東名高速道路と並行し、時にはそれらと交差する[注釈 1]。カーブと急勾配は神奈川・静岡両県の県境を越えても続き、そのほぼ最高点が御殿場駅となる。同駅は沼津駅を除くと線内最大の駅で、観光客・ビジネス客などで多くの乗降がある。

ここからは黄瀬川に沿い、富士山の東麓斜面を駆け下る。車窓右側（西側）には富士山が広がり、特に御殿場駅近辺では遮るものなく間近に迫る。この辺では丁度宝永火口が正面に見える。25 ‰の勾配の途中に設けられている富士岡駅と岩波駅では、東海道本線時代に使用されていたスイッチバックの跡が残されている[2]。裾野駅の手前で東名高速道路が右側（西側）に離れると徐々に勾配が緩やかになり、下土狩駅の先では東海道新幹線が上を通る。愛鷹山が手前に見える頃に沼津駅に到着する。また、全線で常に左側には箱根山の外輪山を見ることになる。
運行形態

自社線内運転の普通列車のほか、小田急電鉄から乗り入れる特急がある。

山岳地帯を走行するため、台風や大雨などで運転を見合わせることが多い。特に御殿場駅 - 松田駅間では運転見合わせが多い。
特急列車「ふじさん」も参照

松田駅で小田急小田原線に連絡線経由で連絡しており、この連絡線を経由して特急「ふじさん」号（旧:「あさぎり」号）が新宿駅 - 御殿場駅間で運行されている。この連絡線は小田急電鉄や小田急箱根の車両を搬入・搬出する際にも使われ、JR貨物の機関車がこれらの車両を牽引して普段は運用がない御殿場線に乗り入れ、連絡線を介して小田急小田原線の新松田駅まで入線する。
普通列車
御殿場線内完結

普通列車は国府津駅 - 沼津駅間直通列車がおおむね1時間に1本、その間に朝と夕方は国府津駅 - 御殿場駅間、静岡県側は御殿場駅 - 沼津駅間の区間列車が1 - 2本運行されている。このほか国府津駅 - 山北駅間の区間列車も設定されている。一部列車（列車番号の末尾がGの列車）においてワンマン運転が行われている。
東海道線直通（JR東海）