ダイヤ
ダイヤ設定上の留意点･特徴
上の画像は，駅情報ページで公開している1日当たりの平均乗降人員の内，上野～藤岡間の各駅をグラフ化したものである。日暮里駅は共営地下鉄内堀線との直通人員を含んだ値となる。路線を下るごとに利用者が減少していく様子が見られ，岩槻・蓮田辺りで段落ちする輸送量に合わせて区間急行の停車駅が設定されている。上野･日暮里視点で中距離となる，鳩ヶ谷～野田間各駅の乗降人員の多さから，準急･通勤準急がそれらの駅をカバーする種別として設定されている。上野・日暮里への乗客集中が起きている一方で，上蓮田～忍間の各駅から蓮田乗換えで大宮方面へ向かう流動，信武石原～東五十子間の各駅から熊谷乗換えで大宮方面へ向かう流動などもあり，乗換駅の乗降人員は多くなっている。
本項では，ダイヤ設定上制約となる設備について述べる。
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分割併合の多さ
遠距離帯においてJR高崎線と競合する路線環境から，信武鉄道の優等列車は比較的長距離走るものが多い。それら優等列車は，上野方では10両編成分の輸送力が必要とされる一方，埼玉県北部･群馬県内ではそこまでの輸送力が必要とされない。また，熊谷以北はホームが6両編成分しかない駅が存在していることなどから，途中駅での分割併合が数多く行われている。特にほとんどの急行が分割併合が行われるのが熊谷駅である。この場合，上野寄り4両編成が切り離され，切り離された編成が普通電車に“化ける”パターンが多い。これは，熊谷駅が藤岡方面への折り返し運転がしにくい配線であることや，熊谷～本庄間のJR高崎線並行区間において，上野までの直通列車を確保して競争力を高める目的があることなどが要因である。そのため，10両編成はほとんどが6両と4両の併結であり，信武鉄道は10両固定編成を保有していない（直通先の車両には存在する）。
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種別設定と停車駅
主に都市間輸送と観光輸送を担う。ラッシュ時は忍･深谷･本庄にも停車し，ライナー的役割も持ちあわせる。長野県内では，普通列車の本数が少ないことから短距離利用も見られる。そのため，他社に比べて短距離・割安な30kmまで400円という特急料金の区分を設けている。
▼ 「史都」 信武上野～中込･信武上田，藤岡→信武上田
本線内で完結する運転系統。朝1本のみ藤岡始発がある。愛称は，上田が由緒ある歴史を持つ都市であることから，歴史都市を示す単語「史都」より。
▼ 「守屋」 信武上野～信武諏訪，藤岡→信武諏訪
諏訪線直通の系統。全列車が「史都」と併結して運転される。愛称は，諏訪市と伊那市にまたがってそびえる「守屋山」から。
▼ 「上州」 信武上野～高崎
高崎発着の系統。愛称は，群馬県の旧国名「上野国」の別称「上州」から。
▼ 「シティアロー史都」 羽田空港→信武上田
「シティアロー守屋」 羽田空港→信武諏訪
「史都」「守屋」の内，地下鉄に直通するもの。羽田空港発上田･諏訪行が1日1本運転される。「シティアロー」は，「シティ」→都心，「アロー」→矢→飛行機 という意味が込められており，地下鉄や空港に直通する電車であることを主張。
▼ 「シティアロー上州」 羽田空港･品川→高崎，藤岡→羽田空港
夕ラッシュ時の着席需要を満たすため，夕方下り方向に運転される。品川･霞ケ関･大手町などのオフィス街発着であることを強みとして売り出している。
▼ 全車一般車特急
高藤線では，本線系統の特急に接続する電車の一部に中間駅を通過するものがあり，この電車の種別を「特急」と称している。通勤車で運転され，特急券は必要ない。
優等列車の基本的な停車駅に止まっていく種別。無料優等種別としてほぼ終日設定されており，ダイヤ上の核となる種別。信武鉄道は通勤圏が長く，遠近分離を行う必要があることから，都心に近い区間での停車駅の少なさが目立つ。特急待避はあるものの，無料種別としては最速達･先着列車であるため，利用者が多い。熊谷～藤岡間を普通に種別変更して運転する列車が終日にわたって設定されている。
▼ 主な運転系統
信武上野～高崎
信武上野～藤岡
蓮田以北を各駅に停車する列車で，本数が減る当該区間の普通電車の役割も兼ねている。ほぼ終日運転される種別であり，上野口では急行とともにダイヤ上の核となる優等種別である。熊谷～藤岡間を走る列車は数少なく，ほとんどが熊谷発着となっている。
▼ 主な運転系統
信武上野～熊谷
準急停車駅から新井宿と神根を除いた駅に停車し，朝夕のラッシュ方向に準急に代わって運転される。上りは岩槻から日暮里まで，下りは日暮里から野田までの間で急行から逃げ切るために本種別が設定された。朝ラッシュ時の列車は上沼田を通過する。ほとんどが共営内堀線直通列車であり，上野発着はごく僅か。
▼ 主な運転系統
内堀線直通～上蓮田
鳩ヶ谷までの近距離区間を通過運転し，鳩ヶ谷以北は各駅に停車する種別。通勤客のボリュームゾーンである鳩ヶ谷や新大門周辺の区間の利便性を狙った種別で，急行の補完をする。日中は内堀線直通列車として運転され，上野発着は早朝深夜のみの運転。朝夕のラッシュ方向には運転されず，代わりに通勤準急が運転される。
▼ 主な運転系統
内堀線直通～上蓮田
信武鉄道では，各駅に停車する種別を「普通」と称する。電光掲示や方向幕，案内放送など全てで統一されており，「各駅停車」という案内は一切行っていない。熊谷･藤岡･中込で系統分断が行われているが，朝など一部の時間帯では系統分断駅を超えて運転されるものもある。
▼ 主な運転系統
信武上野～鳩ヶ谷
川口～上蓮田
七本木～鬼石
藤岡～中込
中込～信武上田
日中
▼ 60分当たりの列車本数
上野口では30分を基調としたダイヤで，普通と急行系種別（急行･区間急行）がそれぞれおよそ10分間隔，準急が30分間隔，特急が60分間隔で運行されている。鳩ヶ谷と上蓮田が列車折返しの拠点であり，東京から離れるにつれて本数が減る漸減ダイヤとなっている。熊谷－藤岡の普通毎時4本の内，2本が急行藤岡行が種別変更したもの，2本は急行高崎行の付属編成が種別変更したものとなる。これらは高崎線と競合する同区間の駅から上野までの直通サービスを提供する役割を果たす。本線地方部は毎時1本の普通電車が運行されているが，諏訪線は日中に普通電車が運転されず，特急が各駅に停車することで地域輸送をカバーしている。
▼ ダイヤグラム
特急 信武上野～信武上田･信武諏訪 1本/h
全線通しで運行される列車が毎時1本運転されており，上野の発車時刻が毎時00分に揃えられている。一部時間帯を除いて，上野を毎時30分に発車する臨時列車を設定できるようになっている。藤岡では，特急高崎行（通勤車使用･乗車券のみで乗車可）・普通中込行に接続している。
特急 藤岡～高崎 1本/h
上野方面～高崎の速達輸送を行うため，本線特急に接続する形で運転される列車。特急券不要で乗車でき，2両編成のワンマン対応通勤車で運転される。
急行 信武上野～高崎（付属編成4両は熊谷～藤岡間普通） 2本/h
特急とともにダイヤ上の核となる列車であり，競合路線であるJR高崎線の普通列車（高崎発着の上野東京ライン）と同数の毎時2本が運行されている。上野発は毎時20･50分発。鳩ヶ谷･菖蒲で普通，岩槻で準急（各駅に停車）と接続し，半数は上蓮田で特急の通過待ちを行う。熊谷では後寄り4両を切り離し，切り離された編成が普通藤岡行となる。およそ半数の列車は，七本木で日丹線鬼石行に接続する。
急行 信武上野～藤岡（基本編成6両は熊谷発着） 2本/h
上野を毎時10･40分に発車する急行であり，こちらもJR高崎線と競合している状況から，上野～熊谷間での急行の本数確保を主眼に設定されている。岩槻で普通，菖蒲で区間急行（各駅に停車）と接続，深谷では特急の通過待ちを行う。鳩ヶ谷～岩槻の急行通過駅へは，日暮里･鳩ヶ谷で直後に発車する準急に乗車することで利用できる。熊谷では前寄り6両が切り離され，後寄り4両が普通に種別変更して藤岡まで運行される。
区間急行 信武上野～熊谷 2本/h
上野～蓮田間では急行とともに速達列車10分間隔運転の一翼を担い，蓮田～熊谷間では15分間隔の普通電車の一部を成す。上野を毎時01･31分に発車し，鳩ヶ谷と岩槻で普通に接続する。菖蒲では急行に，忍では特急に抜かされる。日中は上野～高崎系統の急行と同一の運用であるため，使用車両は他の急行と変わりない。
準急 羽田空港～上蓮田 2本/h
日中の地下鉄直通列車は準急として毎時2本が運転される。日暮里を急行の直後に発車し，上沼田で普通に接続，鳩ヶ谷からは各駅に停車する。鳩ヶ谷以北では普通合わせておよそ10分間隔となり，岩槻で急行，馬込で特急に抜かされる。信武鉄道沿線から内堀線内各駅・羽田空港へのアクセス列車として役割が強い列車である。
普通 上野～鳩ヶ谷 6本/h
日中の上野口普通電車は，全ての列車が上沼田で待避を行う。全区間でおよそ10分間隔となるよう揃えられている。鳩ヶ谷では3分程度の待ち時間で急行･区間急行に乗り換えることができる。6両編成を主体に，一部8両編成も使用される。
普通 川口～熊谷 2本/h
鳩ヶ谷で区間急行，岩槻で急行，菖蒲で特急･急行に抜かされる。上蓮田･菖蒲･忍では，運転間隔の調整のために数分停車する。そのため，上蓮田では車両交換を行うことがある。
普通 川口～上蓮田 2本/h
鳩ヶ谷で急行，野田で特急，岩槻で区間急行に抜かされる。
普通 川口～鳩ヶ谷 2本/h
鳩ヶ谷で急行･準急に接続する形で，川口線内折返しの列車も設定される。上り列車は，時刻表上で急行到着と同時に出発するように見えるが，実際は接続を取ってから出発する。
平日朝ラッシュ
準備中
平日夕ラッシュ
▼ 60分当たりの列車本数（最ピーク時）
平日夕ラッシュ時は，日中ダイヤに肉付けする形で列車本数の増加が図られている。上図は上野･日暮里発時点での最ピーク時間帯（18･19時台）の運行本数であるが，上野･日暮里口では，特急，急行系（急行･区間急行），準急系（準急･通勤準急），普通が日中と比べて各毎時1本増えている。上蓮田～藤岡では，日中ダイヤが輸送力過剰気味なこともあって，日中とほとんど変わらない運行形態となっている。地方線区では毎時1本程度増発される区間がある。
初電･終電
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珍列車･迷列車
両数：両 運用：XXX運用 車種：
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両数：両 運用：XXX運用 車種：
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