甲府駅を過ぎると路線は竜王駅付近までは比較的平坦だがその後は次第に急勾配で北上し、Suica利用可能西限駅である韮崎駅からは八ヶ岳の尾根筋（七里岩）を上り、八ヶ岳の麓の高原地帯である小淵沢駅を過ぎると長野県に入る。この周辺区間では白樺林が絶景であり、標高も900メートルを越えて夏でも比較的涼しい高原地帯である。

富士見駅からは下りに入り、飯田線からの直通電車が折り返す東限の茅野駅から特急停車駅が並ぶ。単線区間に入って諏訪湖沿いを走りつつ、日本のスイスとも呼ばれる諏訪市や岡谷市を抜ける。甲州街道はここ諏訪地方までで、ここから西は、北の高原を佐久から回り込んできた中山道と合流する。ただし、国道20号は中山道に合流して塩尻市まで進む。

塩嶺トンネルや辰野周りの旧線で松本平に入り、旧駅跡と名古屋方へつながる電留線を左手に、塩尻駅で「東線」と「西線」が背向する。東京方面から東線を走ってきた定期列車はここから篠ノ井線を松本駅方面に向かい、逆に西線を木曽福島駅・中津川駅・名古屋駅方面に向かう定期列車が松本方面から直通してくる。なお塩尻駅の乗り場案内は、ラインカラー青が中央東線に、橙が中央西線に当てられている。