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  該線路連線了東北本線(宇都宮線)和常磐線,是橫貫北關東的線路之一。小山車站構內以外與常磐線同様使用交流電氣化方式,但小山車站構內是直流電氣化,中性區間設於小山車站與小田林車站之間。因此在這條線路上行駛的列車均為交流及直流兩用電車。  全線根據都包括在大都市近郊區間的「東京近郊區間」與IC乘車卡「Suica」的首都圈地域內。  此線只有小山站位於栃木縣內,其餘車站全部位於茨城縣內。

  小山站由JR東日本,小田林-友部由同社管轄,小山-小田林(小山站起計3.1公里,縣道33號線交差附近)為支社邊界。

  所有列車都是普通列車,每小時平均執行1 – 2班列車。大部分是往返於小山車站 - 友部車站之間的列車以及從常磐線水戶車站・勝田車站出發的列車。部分列車自常磐線高萩車站・磐城車站發車。1998年為止,部分列車從小山車站執行至兩毛線的桐生車站 。  列車在2007年3月17日之前,早晨和傍晚的部分列車為7輛編成執行。從18日的時刻表修改後,均改為4・5車輛編成執行。另外,早晨和夜間的部分普通列車不在小田林車站和東結城車站停車。  在日本國有鐵道(國鐵)時代,於1985年3月13日之前曾有急行(1966年3月之前為準急)「筑波嶺」經由上野車站 - 水戶車站·勝田車站及真岡線真岡車站·茂木車站之間並途徑水戶線執行。1968年改為電聯車後,「筑波嶺」便不再行駛至真岡線。而真岡線普通列車行駛至下館車站 - 小山車站則一直持續到1987年分割民營化。

  使用配置在勝田車輛中心的列車,與常磐線普通列車共通使用。  2006年8月26日到2007年3月17日為止,曾臨時使用E531系5輛編成,每天往返共計執行12班次。自18日修改時刻表開始,開始使用415系1500番臺和E501系執行。E501系自時刻表修改前的2007年2月27日開始使用。

  均使用電聯車執行。

  水戶線於1889年(明治22年)開業。當時的運營公司是水戶鐵道,執行區間是小山車站 - 水戶車站。這是第一條到達水戶的鐵路。水戶鐵道於1892年(明治25年)被日本鐵道收購,變為該公司的支線,1895年(明治28年),海岸線(現在的常磐線)延伸至土浦到友部區間,友部車站 - 水戶車站之間的鐵路實際變為其一部分。  日本鐵道於1906年(明治39年)根據鐵道國有法被收購進行國有化,舊水戶鐵道區間也被被編入官設鐵道。1909年(明治42年),線路名稱制定時,舊水戶鐵道區間中友部車站 - 水戶車站區間被編入常磐線,小山車站 - 友部車站區間改為水戶線。之後水戶線從未進行過區間表示及線名的変更。這是極少見的情況,同様的例子只有日光線和西日本旅客鐵道(JR西日本)的草津線及櫻井線。水戶線這一名稱是來自於該線路曾是水戶鐵道的線路,然而其雖名為水戶線卻不通過水戶車站和水戶市區。

  根據JR東日本:各駅の乗車人員
水戶線()是從栃木縣小山市小山車站出發到茨城縣笠間市的東日本旅客鐵道(JR東日本)的鐵道路線(幹線)。