JR東日本の東北本線は東京から盛岡までを結ぶ路線で，東京－黒磯間が直流1500V，黒磯－盛岡間が交流20kV 50Hzで電化されています．かつてはさらに八戸から青森まで伸びる路線でしたが，東北新幹線の延伸に伴って2002年12月1日に盛岡－目時間がIGRいわて銀河鉄道，目時－八戸間が青い森鉄道に移管され，さらに2010年12月4日に八戸－青森間が青い森鉄道に移管されました．

　JR東日本の奥羽本線は東北本線の福島から青森までを結ぶ路線で，そのうち福島－新庄間は「山形新幹線」区間として標準軌に改軌(ただし山形－羽前千歳間は左沢線・仙山線列車のための狭軌線との単線並列)，大曲－秋田間は「秋田新幹線」区間として標準軌・狭軌の単線並列区間となっています．一方，秋田－青森間は日本海側を通って大阪・京都と青森を結ぶ通称「日本海縦貫線」の一部として関西方面と東北・北海道を結ぶ物流の動脈となっています．また，かつては全線が交流20kV 50Hzで電化されていましたが，2024年7月に発生した豪雨災害の影響で運休した新庄－院内間が復旧する際に架線やATき電線などが撤去され，当該区間は電化廃止となっています．

　福島変電所は福島－東福島間に設置され，通常時は金谷川き電区分所から貝田き電区分所までのき電を担当しています．また，奥羽本線の赤岩き電区分所までの区間のき電や，いわゆる「山形新幹線」乗り入れ用のアプローチ線の交流20kV側の区間，さらには阿武隈急行の卸町駅手前にある異相区分交交セクションの手前までの区間のき電も担当しています．