設立当初より国内線の運航は東京発着便を中心とした幹線を中心に行われていたが、1972年に日本航空と全日本空輸、東亜国内航空(後の日本エアシステム)の大手3社に対して運輸省より事業路線割り当て（いわゆる45/47体制）が行われ、日本航空は国内幹線と準幹線の一部の運航が割り当てられることになった。

しかし1985年にこの事業路線割り当てが廃止され、地方発着のローカル線などにも広範囲にその路線網を拡大することになる。さらに2002年に日本エアシステムと統合してからは、国内線を日本航空ジャパン（旧：日本エアシステム）に譲渡するとともに日本エアシステムの国際線を引き継いだが、2006年10月1日に同社と合併したため、最終的に旧両社の国内線を一手に引き継いで運航することになった。その後の路線の統廃合を経て現在は国内線61拠点164路線を運航している（なお、一部の便は子会社のJALエクスプレスや日本トランスオーシャン航空、ジェイエアの乗務員と機材で運航されている）。

2004年12月1日の羽田空港第2旅客ターミナル開業に伴い、同年12月21日から第1旅客ターミナル（西旅客ターミナル）の南北両ウイングから搭乗できるようになった。これにより中国、四国、九州、沖縄地方への便の搭乗は南ウイング、北海道、東北、北陸、近畿地方への便の搭乗は北ウイングと方面別に分かれた。