鐵道路線的名稱如果頻繁變更，對旅客來說是相當不友好的。因此，通常不會輕易改變。然而，因為各種原因，確實有一些路線名稱是變更過的。
通常旅客所看到的名稱並不是正式的路線名稱，它可能會因為公司名稱的變更、公司合併或解散而改變（例如：北總・公團線變更為北總線、總武流山線變更為流山線等），或者因為愛稱的導入（例如：都電荒川線變更為東京櫻花電車、橫濱市營地下鐵1、3號線變更為藍線等）。除此之外，路線開業後可能會確定正式名稱，或因為路線重組等原因而更改名稱。自2000年以來，在首都圈內就存在4條這樣名稱改變的路線。30歲以上的人可能還記得吧？
都營12號線
東京地鐵大江戶線在地下劃出6的形狀，自1991年至2000年以來一直被指引為都營「12號線」。
這個12號線是根據國家的建議開發的路線編號。除了大江戶線之外，淺草線被指定為1號線、副都心線則為13號線等，東京建設的地下鐵路線各有其編號。
據說，12號線的正式路線名稱最初半決定為「東京環狀線」，這是通過一般公募而來的。然而，當時的東京都知事石原慎太郎認為「6的形狀並不是環狀線」於是促使重新考慮，最終決定使用今天所知的大江戶線名稱。
營團有樂町新線
連接和光市、小竹向原和澀谷的東京地鐵副都心線中，小竹向原至池袋之間最初作為「有樂町新線」於1994年開業。
有樂町新線之所以順利開業，是因為與有樂町線同時進行隧道工程。這是一條通往池袋的短路線，但其實在當時擔任了有樂町線與東武線、西武線的繞行線。同時，當時的池袋車站為了區別有樂町線的站點，名為「新線池袋」。
有樂町新線這個名稱於2008年副都心線全線開通後消失。曾經被稱為有樂町新線的小竹向原至池袋之間，目前是副都心線的部分運行。
東急目蒲線
連接目黑和日吉的東急目黑線，與連接多摩川和蒲田的東急多摩川線，曾經是「目蒲線」這一條路線。
目蒲線於1923年開業，目前的東急發源地也是其所在地。這樣的歷史悠久的路線，為了緩解東橫線的擁擠，在2000年時將目黑線和東急多摩川線分離，以便在目黑站通過地下南北線及三田線形成進入市中心的直通路線。
目前，目黑線除了與另外兩條地下鐵路線直接連接外，還與埼玉高速鐵道線（透過東急新橫濱線）和其他私鐵路線直通，是一條主要路線。另一方面，東急多摩川線則是一條短小的地方線，通常行駛的車輛為3輛編組。
不過，東急目前正在推進與京急線相連的「新空港線」的計劃。如果這條線開通，未來將會設有與東急東橫線方面的直通列車。從蒲田到京急蒲田的延伸計劃預定在令和20年（2038年）前半開通，儘管仍然有一段時間，但如果開通，東急多摩川線也可能成為類似目黑線的主要路線。
東急新玉川線
連接澀谷、二子玉川和中央林間的東急田園都市線，曾經在澀谷至二子玉川（當時為二子玉川園站）之間被稱為「新玉川線」。
新玉川線是指為替代在玉川通上行駛的路面電車「玉川線」而設的路線。這一名稱自1977年開業以來一直在使用，但在末期時則與田園都市線一體運行，容易使利用者產生誤解，因此在2000年統一合併為田園都市線。
順帶一提，溝之口站以西的區間開業時，直通的目標並非新玉川線，而是當前的大井町線。因此，在1963年至1979年之間，包括大井町至二子玉川園的區間也稱為田園都市線，此時因而暫時不再使用大井町線這個名稱。