JR京浜東北線の最高速度は90km/hと定められている。ただし、全区間に渡って実際にここまでスピードが出せるわけではない。特に都心部はゆっくり走り、実勢速度は60～80km/hとなっている。
他の路線と比べると遅いのが京浜東北線の特徴ともいえる。駅間距離が短いのが理由に挙げられる。
緩行線の役割を果たしていて、快速線に対する各駅停車の性質を持つ。中央総武緩行線もこれに当たる。
区間ごとの出せる速度
| 区間 | 実勢速度 | 概要 |
| 大宮～赤羽 | 90km/h | 駅間距離がやや長め |
| 赤羽～田端 | 60～80km/h | カーブ多数 |
| 田端～有楽町 | 60～70km/h | カーブ多数、駅間距離が短い |
| 有楽町～品川 | 70～80km/h | 直線的、駅間距離は若干長め |
| 品川～横浜 | 90km/h | 駅間距離がやや長め |
京浜東北線の区間ごとの実勢速度を見ると、結果は上の表の通りになる。路線全体の最高速度である90km/hまで加速できるのは、赤羽駅以北と品川駅以南の部分になる。
大宮～赤羽は完全に宇都宮線・高崎線の各駅停車の役割を果たす。品川～横浜は東海道線の各駅停車の役割を果たす。
山手線との並走区間は遅めである。駅間距離が短く、制限速度がかかるカーブも結構多い。
特に田端駅～有楽町駅の区間は制限速度がかかるカーブがいくつもあり、しかも駅間距離が短い。90km/h出せる余裕がない。
上野東京ラインと比べると
京浜東北線の最高速度は90km/hであるのに対して、上野東京ラインは110km/hに設定されている。東海道線・宇都宮線・高崎線のいずれの区間も同じである。
京浜東北線の電車が90km/h出せる区間の場合、上野東京ライン系統では100km/h超まで出せるところになる。
ともに惰性運転の場合でも上野東京ラインが京浜東北線の電車を追い抜かしていく場面があるのはこのためだろう。
ただし、加速に関しては京浜東北線の方が速い。使われているE233系1000番台の起動加速度は2.5km/h/s、上野東京ラインのE231系1000番台、E233系3000番台はいずれも2.3km/h/sとなっている。
スタートダッシュは京浜東北線の方が速いのは、車両の性能が加速重視になっているためである。
快速運転区間も遅い
京浜東北線は平日・休日を問わず日中の昼間の時間帯は快速運転を行っている。
西日暮里・日暮里・鶯谷・御徒町（平日のみ）・有楽町・新橋は通過する。並行する山手線が各駅停車の役割を果たしている。
所要時間は確かに各駅停車の時間帯と比べて早いものの、巡航速度は上がらない。実勢速度は快速でも60～70km/h程度で流している。
京浜東北線は混雑による乗降時間の延長などで電車が遅れるケースが多い。このため、快速でもダイヤに余裕を持たせているようだ。
ちょっとの遅れなら回復しやすくするため、定時運行の時は通過駅が設定されている区間もゆっくり走るようにダイヤが作られている。
逆に言えば、遅延が発生しているときは80km/h程度までは加速する。
