Das Streckennetz der S-Bahn München umfasst 442 Kilometer, aufgeteilt auf 10 Linien. Auf allen Linien die Elektrotriebwagen der Baureihe 423, außer auf der Linie A. Deren nichtelektrifizierte Strecke nach Altomünster wird mit Dieseltriebwagen der Baureihe 628 bedient.

Die Hauptlinien (S1-S8) verkehren im Bereich der Münchner Innenstadt über eine Stammstrecke, die mit ihrem 4,2 km langen Stammstreckentunnel die meistbefahrenste Strecke in Europa darstellt. In dieser Hauptverkehrsader verkehren an Wochentagen über 750.000 Fahrgäste in fast 1000 Zugfahrten. Während der Hauptverkehrszeit gibt es 60 Abfahrten pro Bahnhof (30 in jeder Fahrtrichtung). Diese dichte Zugfolge ist nur möglich durch eine speziellen Ausrüstung der Strecke und Züge, mit der sogenannen Linienzugbeeinflussung (LZB). Neben der Stammstrecke der Münchner S-Bahn mit ihrem dichten Verkehrstakt, kommt eine LZB im Bereich der Deutschen Bahn nur noch auf Strecken mit Geschwindigkeiten über 160 km/h zum Einsatz.

Die beiden Nebenlinien S20 und S27 verkehren nur Montag mit Freitag und bedienen die Pendlerverkehrsströme, die abseits der Innenstadt in das Industriegebiet des Stadtteils Sendling vorkommen.