相鉄・東急直通線の実施区域は、相鉄新横浜線羽沢横浜国大駅から東急東横線・目黒線日吉駅までの約10.0キロメートル。営業主体は、相模鉄道株式会社（羽沢横浜国大駅～新横浜駅：約 4.2km）、東急電鉄株式会社（新横浜駅～日吉駅：約 5.8km）。整備主体は、独立行政法人 鉄道建設・運輸施設整備支援機構。相鉄・東急直通線は、都市鉄道等利便増進法に基づき、国、神奈川県と横浜市の支援を受けて、整備主体である鉄道建設・運輸施設整備支援機構が整備を行っている。運行区間は、海老名駅・湘南台駅～西谷駅～羽沢横浜国大駅～日吉駅～渋谷方面・目黒方面。