１．日中のダイヤ

　東京線（急行線）では15分間に特急・急行・快速・普通（新宿～目黒台間）が各1本運転される。

　平成20年6月ダイヤ改正より、快速と急行が停車駅を分担する千鳥式ダイヤが構成され、日中は基本的に列車順序が変わらなくなったため、ダイヤが乱れたときの運転整理が容易になっている。

　平成27年7月ダイヤ改正では旗塚で快速⇔各停、普通⇔準急、急行⇔準快がそれぞれ同時発着で接続するようになった。特に、目黒台線の普通は下り場面で同時発着の準急とその2分後の準快に、上り場面で2分前の準快と同時発着の準急から接続しており、緩行線各駅と渋谷・新宿間の連絡輸送の主力となっている（こちらも参照ありたく）。なお、目黒台線のダイヤについては別項を参照されたい。

２．平日朝ラッシュ時

　東京線（急行線）の朝ラッシュ時は、渋谷駅到着場面で07:25～08:55の90分間をピークとしてダイヤが組まれている。この間に、特急6・快急6・急行6・区急6・快速12本が運転され、平均運転間隔は2分30秒になる。

　南西急行のダイヤの特徴として、朝ラッシュのピーク時間帯であっても有料特急を運転することが挙げられるが、これは主に美咲空港アクセス客の着席需要を重視したものである。美咲空港はこの時間帯に発着便が集中し、空港を利用する乗客が大荷物をかかえて通勤ラッシュの真っ只中の列車に乗り込むのは辛過ぎるので、大輸送力が必要になるピーク時間帯でもあえて特急を設定している。そのため、この時間帯は美咲空港発着の特急券が優先的に発売されるように調整され、いわゆる通勤ライナー的な利用は制限される。

　特急に替わって長距離通勤客を受け持つのが快急であり、青海線新八浦→渋谷3本・水澄線矢積→渋谷3本が運転される。これらの列車は、東京口からの団体列車に充当する編成の送り込みを兼ねている（別項を参照）。

　急行・区急と快速は日中と同様に停車駅分担型の千鳥式ダイヤを構成している。なお、快速はピーク時間帯12本のうち6本が美咲始発であり、同駅における着席サービスを提供している。

　このピーク時間帯を過ぎると、ダイヤは日中の基本パターンに新八浦→渋谷2本・矢積→渋谷2本の区急を加えた形に移行していく。

　また、下り方向では、主に湾岸地区への通勤および行楽の需要に対応して新成原行区急が11本（新宿始発7本、渋谷始発4本）増発されるほか、平成28年12月ダイヤ改正からは、多客期に海浜公園のKDR(Kozu Dizney Resort)の開園時間（08:00）に合わせ東京メトロ谷町線直通臨時特急が最大4本運転されるようになった（図版の茶色のスジ）。

３．平日夕方ラッシュ時

　平日の夕方は新宿発17・18・19・20時台を増発時間帯として、日中の基本パターンの盛り込みスジ（臨Aスジ）に区急を設定したダイヤになっている。平成27年7月ダイヤ改正で、区急は平成21年10月ダイヤ改正以来6年ぶりに新宿始発から渋谷始発に戻され、渋谷からの乗客の着席サービスを改善している。

　また、湾岸地区から東京方面への帰り客をメインターゲットとして新成原→渋谷間の区急が設定されている。この区急は、海浜公園まで後寄り4両を締切扱いとしてKDRからの帰り客に着席サービスを提供している。

４．金曜ダイヤ

　南西急行では、平成25年12月ダイヤ改正から金曜ダイヤが導入され、新宿発21時台以降に八浦行区急2本、御幸台行区急2本が増発される。これらの列車には一般用車両の8両編成が充当される。平成28年12月ダイヤ改正においては、この編成の送り込み回送を活用して夕方以降に新成原→渋谷で区急が4本増発されている。

５．休日ダイヤ

　東京線（急行線）は沿線にレジャーやショッピング等の施設が多く、平日よりもむしろ休日の方が賑わう路線である。休日は、平日日中の基本パターンに加え、朝方に上り方向（新八浦・御幸台→渋谷）の区急12本が設定され、その折り返しで下り新成原行区急が11本設定される（共に臨A盛り込みスジを使用）。この区急は、その日の輸送需要に応じて美咲空港あるいは美咲まで延長運転される（詳細は「増発列車のダイヤ」を参照）。

　また、平成28年12月ダイヤ改正以降、平日と同様に、KDRへの行楽客をメインターゲットとした東京メトロ谷町線直通臨時特急が多客期に最大4本設定されている。

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