武蔵野線を語る上で外せないのが、貨物短絡線を活用して大宮方面へ直通する「むさしの号」と「しもうさ号」の存在です。普段は旅客列車が通らない連絡線を通るため、停車駅に独特のクセがあります。
【むさしの号の停車駅】
八王子・立川・府中本町方面と大宮駅を結ぶ列車です。
停車駅：八王子、日野、豊田、立川、国立、西国分寺、新小平、新秋津、東所沢、新座、北朝霞、大宮（一部は府中本町発着）
※北朝霞駅を出ると貨物短絡線へ入るため、西浦和駅と武蔵浦和駅は通りません（通過）。埼京線乗り換えの感覚で乗車すると大宮までノンストップとなるため注意が必要です。
【しもうさ号の停車駅】
西船橋・海浜幕張方面と大宮駅を結ぶ列車です。
停車駅：大宮、武蔵浦和、南浦和、東浦和、東川口、南越谷、越谷レイクタウン、吉川、吉川美南、新三郷、三郷、南流山、新松戸、新八柱、東松戸、市川大野、船橋法典、西船橋（一部は海浜幕張直通）
※大宮を出ると武蔵浦和駅へ直接乗り入れます。西船橋方面へ向かう区間内は、しもうさ号停車駅も含めてすべて各駅に止まります。
