埼京線の利便性を飛躍的に高めているのが、南側の終点である大崎駅からの相互直通ネットワークです。大崎駅を境に「東京臨海高速鉄道りんかい線」と「相鉄・JR直通線」の2方向へ直通列車が運行されています。
◆ りんかい線直通（新木場方面）
大崎駅から品川シーサイド、天王洲アイル、東京テレポート（お台場）、国際展示場（東京ビッグサイト）を経由し、新木場駅まで直通します。埼玉・池袋・新宿方面からお台場エリアや東京ビッグサイトへのイベント参加・観光において、乗り換え不要のアクセス手段として定着しています。
◆ 相鉄・JR直通線（海老名方面）
大崎駅から東海道貨物線・羽沢横浜国大駅を経由し、相鉄本線の海老名駅まで直通運転を行っています。
・主な停車駅：新宿 — 渋谷 — 恵比寿 — 大崎 — 西大井 — 武蔵小杉 — 羽沢横浜国大 — 西谷 — 二俣川 — 大和 — 海老名
武蔵小杉や相鉄沿線から新宿・渋谷・池袋へダイレクトに移動できるため、神奈川県央エリアと都心の結節点として高い利用率を誇ります。
大崎駅では、同一ホーム上でりんかい線直通と相鉄線直通の乗り換えがスムーズに行える配線設計になっており、南方面への相互移動も快適です。
