直通運用とは、新魚圦より先、潮風電鉄名富線および、名富電鉄方面へ直通する運用を指す。
直通先はどちらも普通規格の電車線のため、ホームの高さに差が生じる。
対策として、直通区間には低床ホームも設置されており、直通電車はそのホームに停車する。
現在、直通運転は、1号線、3号線で行われている。
1号線は海里港から、3号線は紅楼園からそれぞれ市内線をすすみ、新魚圦から名富線に直通する。直通の普通電車はすべて途中の潮電浜名富どまりとなる。
また、急行はこの駅で潮電の温泉方面行きと、富電古船口行きに分かれる。
直通先では、ATS設置区間があるため、ATSの設備を搭載した連接車が活躍する。
そのため、市内線単車などが直通することはない。
ほかにも、潮風電鉄、名富電鉄が保有する直通車両による運用もある。
充当車両については以下のとおりであるが、詳しくは車両紹介(ホーム)に掲載。
海里港車庫所属・直通連接車および超低床車
280形
単車を二両繋げたような構造。
2100形
2200形
2300形
2400形
2450形
2500形
3000形
3100形
その他の直通車
200形
海電所属唯一の直通単車
1形機関車
SL桟橋号として直通
潮電200形
潮電が所有する直通車
富電600形
富電が所有する直通車