渋谷駅に乗り入れる鉄道4社は、大みそか深夜～元日早朝にかけて一部を除き終夜運転する。

　東急東横線は約10分～30分間隔で各駅停車の列車を終夜運転する。田園都市線は、大みそか深夜は約1時間20分終電繰り下げ、元旦は約1時間初電を繰り上げるが、2時30分ごろ～4時ごろの運転はしない。運転間隔は約15分～30分で、終電繰り下げ・初電繰り上げ時間帯は全て各駅停車となる。その他の路線は運転時間を延長せず、通常の土曜・休日ダイヤで運転する。

　東京メトロ銀座線は、渋谷駅の線路切り替え・ホーム移設工事のため、12月28日～1月2日（工事が中止となった場合は12月29日～1月3日間に変更）、渋谷～表参道駅間、青山一丁目～溜池山王駅間を終日運休することが決まっている。期間中は、表参道駅～青山一丁目駅間、溜池山王駅～浅草駅間でそれぞれ折り返し運転を行う。

　副都心線・半蔵門線は終夜運転する。副都心線渋谷駅～小竹向原駅と半蔵門線渋谷駅～押上駅の運転間隔は、それぞれ約30分。半蔵門線は24時台と1時台は、銀座線渋谷駅線路切替工事に伴い約15分、2時台は約20分間隔で運転する。副都心線は東横線・みなとみらい線と、半蔵門線は一部田園都市線と、それぞれ直通運転する。

　京王井の頭線渋谷駅～吉祥寺駅間はおおむね30～40分間隔で各駅停車の列車を終夜運転する。

　JR東日本は山手線・埼京線・湘南新宿ラインとも終夜運転する。運転間隔は、山手線（1時～5時ごろ）＝約12分、埼京線（1時～4時ごろ）と湘南新宿ライン（0時～5時ごろ）＝約60分間隔。

　時刻表は各社のホームページで確認できる。