中央山地を貫く中央本線のJR東海区間です。JR東日本の区間に対して、こちら側を「中央西線」と呼ぶこともあります。塩尻から先はJR東日本区間ですが、「中央東線」方面ではなく、篠ノ井線長野方面への直通列車が主体です。特急「しなの」もこの経路で走ります。高蔵寺、多治見、中津川あたりまでは名古屋都市圏となり、頻繁に列車が運転されています。特筆すべきは、グレードの高い車両を使用してデータイムでも乗車整理券の必要な「セントラルライナー」が名古屋〜中津川間に運転されていることでしょうか。
　名古屋〜金山間は東海道本線との二重戸籍区間で、実質複々線になっています。東海道本線にある「尾頭橋」駅は中央本線にはありません。名古屋で東海道新幹線、関西本線、名鉄名古屋本線、近鉄名古屋線に接続します。金山では名鉄名古屋本線、市営地下鉄名城線・名港線に接続します。大曽根では名鉄瀬戸線、市営地下鉄名城線、ゆとりーとラインに接続、勝川では東海交通事業城北線、高蔵寺では愛知環状鉄道に接続します。岐阜県に入って多治見では太多線、恵那では明智鉄道、そして長野県に入って塩尻で中央東線、篠ノ井線に接続します。
　愛知万博「愛・地球博」開催にあわせ、高蔵寺から愛知環状鉄道線に入って万博八草（←愛環八草）へ向かう「エキスポシャトル」が運転される他、特急「（ワイドビュー）しなの」も接続駅となる高蔵寺に停車することになっています。