列車編成の「上り向き」「下り向き」の基本は、東海道本線での向きが基本になります。
東海道本線での東京側が「上り向き」になります。
また号車番号は、「下り向き」の先頭車が1号車です。これは、「東京を発車する列車の先頭車が1号車」という考え方です。

路線の向きと異なり、列車編成の向きは必ずしも「東京側が上り」にはなりません。
東京駅で東海道本線の列車と同じ向きになるのが基本なので、東海道本線で東京側だった「上り向き車両」が、東北本線では青森側になります。
結果、東北本線では、「路線の下り向き」＝「列車の上り向き」になるのです。

途中駅で分岐する支線も、東海道本線の列車がそのまま乗り入れる向きとなります。
そのため、本線から進行方向で分岐する路線（例：南武線）は、路線の「上り」と列車編成の「上り向き」が一致します。
一方、本線から逆方向に分岐する路線（例：横浜線）は、逆になります。

身延線は1969年に富士−入山瀬間の路線を付け替えています。これまで東海道本線から逆方向に分岐していましたが、団体臨時列車の直通運転の効率化などのため、進行方向に分岐する路線に変わりました。
富士駅で東海道本線と同じ向きであることに変りはないため、路線付け替えの前と後で、身延線内での列車編成の方向が変わりました。

上の方に揚げた東北本線の事例から考えると、中央線は東京駅に北側から乗り入れるため、東京側に下り向きの車両が来るはずです。しかし、実際は東京側に「上り向き」の車両がくるようになっています。
その理由は、中央線の開業時点で、まだ御茶ノ水までしか開通していなかったからです。中央線の電車が東海道線に乗り入れるとした場合、新宿から山手線経由となり、東京側が「上り向き」の正方向になるのです。
なお、編成内の号車番号については、後年に決められたこともあり、東京駅で東海道線と一致するよう、東京側が1号車になっています。

撮影：与野駅（1985.3.31）

信越本線も中央本線と同様に、東京側に「上り向き」の車両がくるようになっています。しかしこれは異なる経緯があり、碓氷峠（横川−軽井沢間）で機関車の牽引・推進による粘着運転を行うに当たり、重量のある電動車を麓側に連結するようにしたことが理由です。
当時主力だった169系などは、電動車ユニット（クモハ169＋モハ168）が軽井沢方向を向いていたため、これを東京側に方向転換したのです。
その後、篠ノ井線電化により信越線と中央線の電車運転が共通化される際にも、結果的に向きが揃っていて好都合でした。
なお、広域的に運用される急行形の165系は、高崎線、東北線などの車両も同じ向きに揃えられています。