房総半島を東回りに行くのがＪＲ外房線です。千葉〜上総一ノ宮駅間は複線、上総一ノ宮〜安房鴨川駅間は単線（部分的に複線区間有り）なので区間により運行本数が異なります。日中時間帯の普通電車（快速電車も含む）は、千葉（蘇我）〜大網駅間が毎時４本（千葉〜蘇我駅間は内房線も走っている為毎時６〜８本）、大網〜茂原駅間では毎時３本、茂原〜上総一ノ宮駅間では毎時２本、上総一ノ宮〜安房鴨川駅間では毎時１本程度の本数で運行しています。日中は東金線との直通電車が千葉〜成東駅間を毎時１本走ります。朝夕の通勤時間帯には、総武快速線・京葉線に直通する快速電車、通勤快速が上総一ノ宮駅まで運行しています（朝の上り１本と夜の下り１本は、東金線成東駅、外房線勝浦駅から京葉線の東京駅まで直通運転）。日中は京葉線へ直通する快速電車が上総一ノ宮駅まで毎時１本運行しています（外房線内は各駅に停車）。

　　令和３年（２０２１年）３月のダイヤ改正より、上総一ノ宮〜安房鴨川駅間においてワンマン運転対応の新型車両「Ｅ１３１系」による運行が開始されました。新型車両「Ｅ１３１系」２両編成（ワンマン運転）で運行する普通電車は、外房線の上総一ノ宮駅から安房鴨川駅を経由し、内房線の木更津駅まで直通運転を行っています（一部列車を除く）。新型車両「Ｅ１３１系」以外の車両で運行する普通電車は、引き続き車掌も乗務するツーマン運転での運行が行われています。

　　特急列車については、京葉線経由の「わかしお号」が東京〜安房鴨川駅間を６往復（勝浦〜安房鴨川駅間普通列車扱いを含む）、東京〜勝浦駅間を４往復、東京〜上総一ノ宮（茂原）駅間を２往復（土休日は１往復）、合わせて１２往復（土休日は１１往復）を運行しています（日中時間帯は東京駅発で２時間に１本程度運行）。土休日には「わかしお号」に加え、総武線経由の「新宿わかしお号」が新宿〜安房鴨川駅間を１往復運行します。

　　自動放送面では、本千葉・鎌取・誉田・土気・大網・茂原の各駅が「旭型放送」（詳細放送）、蘇我駅ではＡＴＯＳ線区で用いられている「ＡＴＯＳ線区型放送」（詳細放送）、永田〜安房鴨川駅間（茂原を除く）では「外房線ＰＲＣ型放送」（詳細放送）を使用しています。なお、安房鴨川駅では戸閉放送に「巌根型放送」（簡易放送）が使用されています。

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