あまり知られていませんが、実は首都圏循環の山手線は、あくまで運用上の名前で、路線名としては循環していません。なぜかといえば、東京駅〜田端駅間は、並走する京浜東北線とともに東北本線の、そして東京駅〜品川駅間は東海道本線の扱いだから。正式路線名（線路名称）と運用上の愛称の違いです。
品川駅〜新宿駅〜田端駅のみが山手線！
正式路線名（線路名称）としての山手線は品川駅（東京都港区）〜渋谷駅〜新宿駅〜池袋駅〜田端駅（北区）の20.6kmで、なんと東海道線の支線の扱い。
並走して品川駅〜田端間で、埼京線、湘南新宿ライン、貨物列車が走る部分は、大正期時代に複々線化が行なわれて誕生した山手貨物線です。
みどりの窓口などで駅員が扱うマルスシステム（JRグループの座席指定券類の予約・発券のためのコンピュータシステム＝自動券売機もマルスシステムで動いています）では、代々木駅〜新宿駅間は中央東線の扱いで、田端駅〜日暮里駅は山手線に含まれています。
山手線という線名の由来は、東京の山の手を走ることから。
明治維新後、鉄道や国道の敷設は、東京を起点に主要な貿易港を結ぶ計画で建設が始まりました。
東海道本線は、東京と横浜港（新橋駅〜横浜駅は明治5年開業）、神戸港を結ぶ路線です（東京駅〜神戸駅は明治22年に全通）。
東北本線（明治24年）は日本鉄道が建設し、東京の山の手を抜け、東北本線と東海道本線を連絡するために建設されたのが山手線（当初の路線名は日本鉄道品川線）で、明治18年3月1日。
最初の路線は赤羽駅〜品川駅で、現在埼京線が走る赤羽駅〜池袋駅の赤羽線は、誕生当時の山手線だったのです。
上野駅（日本鉄道・東北本線の起点）と新橋駅（官設鉄道・東海道本線の起点）とを結ぶのは、秋葉原経由の現在の山手線が最短ですが、住宅密集の下町で、建設が困難ということで、住宅の少ない山の手地区に路線を敷設したのです。
明治36年4月1日には池袋駅〜田端駅間の豊島線が開業、明治34年11月16日に品川線と豊島線を合わせて山手線と解消したのが、山手線という線名の始まりです。
大正3年の東京駅開業、大正8年に東京駅〜神田駅間が開業、さらに関東大震災後の大正14年（1925年）11月1日、東北本線の秋葉原駅〜神田駅間が完成、山手線の環状運転が開始されました（赤羽駅〜池袋駅間に赤羽線という呼称が誕生するのは昭和47年のことで、それまでは山手線本線として運用されていました）。
つまり山手線は令和7年（2025年）、環状運転100周年ということになります。
ちなみに、山手線の読み、戦後「やまてせん」と呼ばれていた時期もありましたが、正式には建設当初から「やまのてせん」。
現在は「やまのてせん」で統一されています。
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