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線路名称としての奈良線は京都駅 - 木津駅間であり、奈良線と称しながら全区間が京都府内にあり、奈良県内にはまったく路線がない。
全線にわたって近畿日本鉄道(近鉄)の京都線と競合しているが、近鉄の方が運転本数が多い。JR西日本はかつて全線単線であった当路線の一部区間を複線化し、快速列車の増発やスピードアップを行うことで近鉄に対抗している。
京都市営地下鉄東西線との接続駅である六地蔵駅
並行する京阪宇治線や近鉄京都線は以前から多数の列車が運行されていたのに対し、奈良線は国鉄末期の1984年10月1日に電化されるまで気動車による運行で、電化後も1988年3月12日までは105系電車の2両編成の運用が多かった。しかしJR西日本の発足後、列車の4両編成化(一部は6両編成)、部分複線化、「みやこ路快速」などの快速列車を始めとする列車の増発など、急速に輸送改善が図られた。現在は、沿線にある宇治市の平等院などへの観光や、城陽市など京都府南部地域からの通勤・通学路線としての性格が強くなっている。しかし桃山駅 - 新田駅間で東側に大きく迂回する形となっており(これは奈良鉄道敷設当時、この一帯にあった巨椋池の周囲を迂回したためである)、また城陽以南は町の中心部から外れた場所を走るので並行する近鉄京都線とは京奈間・地域輸送ともにまだ格差がある。