JR東日本E233系電車
乗務員室
衝撃吸収構造の採用のため、乗務員室内はスペースが広く確保されている。踏切事故対策として運転台筐体や運転士用の座席をE231通勤タイプよりも 185 mm 高くした高床構造を採用しており、前方視認性の向上を図っている（2000番台のみ通常の広さ・高床構造でない）。計器盤は計器類・表示灯を廃し、これらを3枚の液晶モニターに表示するグラスコックピット構造である。主幹制御器は左手操作式のワンハンドルマスコンである。
前面ガラスのワイパーは常用の2本式（2000番台は1本）に加えて補助ワイパーを設置し、故障時には切り換えることで補助ワイパーを使用する。
乗務員室背面仕切部は運転席背後を「非常救出口」とし、中央に遮光幕付きの大窓、右端に仕切扉窓を設置する。
車内内装
客室内装はユニバーサルデザインの採用やバリアフリーの向上、快適性の向上を目指したものとした。車内はモダンで暖かみのあるカラーデザインとした。
内装の艤装工法についてはE231系やE531系までの艤装方法とは異なり、車輌製造会社いかんを問わずパネル式に統一された。ただし、川崎重工業製のE231系やE531系までの車両で見られたパネルを繋ぎ止める天井部のねじは、本系列では外側からは見えない工法になっている。
内装のカラーリングは白色をベースカラーにし、床敷物は茶色系の砂目柄入りとした。座席モケットの色柄は路線によって異なるものである。座席構造は209系以来の片持ち式バケット構造であるが、1人あたりの座席幅がE531系と同一の 460 mm（201系は約 430 mm、209系は約 450 mm）に拡幅され、座席自体も座布団の厚みをアップさせたほか、クッション材にSバネの入った柔らかいものに改良された。
客用ドアの客室側は車両間の貫通扉を含めて、従来のJR東日本の通勤・近郊形電車の標準であったステンレス無地から、白色化粧板仕上げとされた。客用ドアの窓ガラスは結露対策として四隅が角ばった複層構造を採用した。このドアの戸先部と出入口部の床面には黄色の警戒色を配し、目立たせている。このほか、ドアの開閉に合わせてドアチャイムの鳴動とドア開閉表示灯の点滅機能を装備する。
ドアエンジン（戸閉装置）は2種類あり、0番台と1000番台と8000番台はスクリュー軸駆動式、2000番台から7000番台はリニアモーター駆動式である。各番台区分とも（7000番台を除く）片側4扉のうち3扉を締め切ることができる「3/4閉機能」スイッチを設置しているほか、0番台と3000番台については車内外のドアスイッチを乗客が操作することで開閉を行う「半自動機能」を有する。
車両間の貫通扉はE231系では2両 - 3両に1か所程度の設置であった（一部車両を除く）が、本系列では各車両の両端部の設置に増設され、扉は傾斜式戸閉機構を採用した。
袖仕切り部や座席間の握り棒は使いやすさを向上させるため、通路側にせり出した緩やかな曲線状で装着されており、立っている乗客や座っていた乗客が立ちやすいように配慮した形状とした。座席上部にある荷棚はアルミ製の板状のものに、つり革は黒色の二等辺三角形状のもので、これらはE531系で初採用されていたものである。
側窓ガラスはいずれもUV・IRをカットする熱線吸収ガラスを使用し、カーテンの設置は省略している。窓ガラスは車端部は固定窓だが、各ドア間の大窓は非常時の換気を考慮して、下降窓と固定窓の組み合わせとなっている。
本系列の優先席部は一般席との区分を明確にするため、壁面をクリーム色に、床材を赤色格子模様とした。従来の車両と同じく座席表地を赤系の斜めストライプとし、つり革はオレンジ色品、握り棒については黄色のラバー仕上げとした。さらに優先席を含む両車端部の3人掛け座席部においては荷棚とつり革高さを 50 mm 低くしたものとした。また、各番台区分とも編成中の一部車両においては、すべての荷棚とつり革を優先席と同じ 50 mm 低くした仕様を採用した。
冷房装置は集中式のAU726形（3000番台のグリーン車を除く）で、出力は 58.14 kW (50,000 kcal/h) を各車両に搭載する。車内の臭気対策としてJR東日本の一般形電車で空気清浄機を初めて搭載しており、集塵機能と脱臭機能がある。なお、空気清浄機はJR・私鉄の多数の形式にも追加で搭載された。
山手線用のE231系500番台と同様に、自動放送装置や、車内の各客用ドア上部に液晶ディスプレイ（LCD・トレインチャンネル・VIS）2基（2000番台は1基、3000番台は2段式のLED文字スクロール表示式）を用いた車内案内表示装置を設置している。自動放送は、全編成で音声を三浦七緒子（日本語）とクリステル・チアリ（英語）が担当しており、急停車時に「急停車します。ご注意ください。Attention (Caution) please.The emergency brakes have been applied.」と注意を喚起する放送もある。平日のラッシュ時間帯（7時 - 9時30分と17時 - 19時30分）および終電時間帯（23時以降）には乗り換え案内などが自動で省略される。
無線設備
列車無線においては、デジタル無線の導入時期であったため、無線アンテナは先頭車前位屋根上に2本設置され、2本の内の受信状態の良いアンテナからの入力を選択する方式のダイバーシティ対応となっている。また、2000番台では、7号車の床下と各車端に、東京地下鉄用の誘導無線用アンテナと先頭車の屋根上に小田急線乗り入れのための逆L字形の無線アンテナが設置されている。
3000番台以外に標準装備されている客室用の側扉上部のLCD式の車内案内表示装置のコンテンツの更新においては、0番台のミリ波方式から1000番台の無線LAN方式を経て5000番台以降はデータ専用のWiMAX無線を採用しており、専用のアンテナをクハE232の後位屋根上に2本設置してダイバーシティ対応により随時更新が可能となっている。
0番台
中央線快速電車・中央本線・青梅線・五日市線向けの車両で、全ての編成が豊田車両センターに配置されている。中央線快速電車・中央本線の運用を基本とする10両単独の固定編成42本（T編成・420両）と6+4両の分割編成17本（H編成・170両）、青梅線・五日市線の運用を基本とする6両編成11本（青600番台編成・66両）と4両編成8本（青400番台編成・32両）がある（総計688両）。車体の帯には国鉄101系から続く中央線快速電車伝統のオレンジバーミリオンが継承されている。
中央線快速電車の場合、列車種別が6種類と他の路線に比べて多く、車内案内表示器右側の液晶画面に表示される停車駅案内は立川以西における最遠直通先である大月駅（中央本線）、奥多摩駅（青梅線）、武蔵五日市駅（五日市線）、高麗川駅（八高線）、そして富士急行線河口湖駅まで中央線快速電車の路線色であるオレンジ色のラインで描かれており、201系に時代の停車駅案内より枝分かれが多くなっている。当初は、これを2画面（青梅駅・奥多摩駅発着または富士急行線に乗り入れる際には3画面）に分けて表示していた。後に、東京駅 - 高尾駅間発着の場合は1画面表示、中央本線大月方面や青梅線系統に乗り入れる場合が2画面表示に改められた。また、快速運用時に201系では種別は表示していなかったが、本系列ではオレンジ色の背景に白文字で表示されるようになった。表示されるのは上り線の全区間と下り線の快速運転区間（平日：東京駅 - 中野駅間、土曜・休日：東京駅 - 吉祥寺駅間）のみで、これ以外の区間では列車の行き先と次の停車駅（側面のみ）が表示されている。また、中央特快・青梅特快・通勤快速の下り列車はこれらが各駅停車になる立川駅ですべて上記と同じようになるが、種別表示を出したまま運転する場合も見られる。早朝・深夜に運転される各駅停車についても、緩行線を走行する三鷹駅までは種別を表示し、三鷹駅到着時に種別表示を消している。各駅停車の種別表示は緩行線を経由する列車のみが対象となっているため、立川発大月行や高尾発武蔵小金井行（最終電車）といった、複線区間のみを運行する列車については全区間にわたり種別無表示となる。上り東京行電車においても、各駅停車から通勤特快までのいずれでも、終点まで通過駅のない御茶ノ水駅～東京駅間で種別表示を消している場合が見られる。
客用ドアは、中央本線 相模湖駅 - 大月駅間・青梅線 青梅駅 - 奥多摩駅間・五日市線・八高線の冬季の室内保温を目的として半自動扱いが採用されたほか、各車両のドア1か所を除いて閉め切ることが可能な「3/4閉機能」スイッチも設置されている。また富士急行線禾生駅ではホーム有効長の関係で4両編成の最後尾1両はドアカットとなるため、4両編成はこれらの機能を有する。なお、半自動ドア扱いで運転される場合は、ドアスイッチのランプが点灯している時にドアを開閉することができるほか、液晶画面にその旨が表示される。半自動ドア扱いは八高線は乗り入れ当初から、中央本線 相模湖駅 - 大月駅間と富士急行線は2008年1月4日より、青梅線 青梅駅 - 奥多摩駅間（青梅駅は立川方面行きを除く）と五日市線では2008年3月15日より、立川駅 - 青梅駅間（立川駅は中央線快速電車への直通電車を除く）では2011年7月21日より行われている。
この0番台では車内の座席モケットは赤茶色系の濃淡柄である。座席背もたれの柄は「情報の歴史」を表現したもので、テレックス - バーコード - QRコードのパターンを採用した。10両編成時に1・10号車となるクハE232形・E233形の0番台に車椅子スペースを設置し、分割時の6・7号車となるクハE232形・E233形の500番台には設置していない。本番台区分では女性専用車両となる1号車（クハE233形0番台）のすべての荷棚とつり革の高さを優先席と同じタイプの50mm低くした仕様とした。
201系の先頭車前面中央にあった列車種別表示器は本系列では装備していないが、中央線快速電車で運用される本番台ではそれを踏襲して、前面の行先表示器には「列車種別+行き先」の表示のほかに、枠全体に列車種別が表示されるようになっている。なお、前述の種別表示が消える区間では列車種別のみの表示はされない。201系同様、0番台では行先表示器に路線名（中央線・青梅線・五日市線・八高線・富士急行線）表示は行わない。
青梅線・五日市線・八高線・富士急行線での連結・切り離しの関係で、201系と同一の10両単独の固定編成（T編成・T1 - ）と分割可能な6+4両編成（H編成・H43 - ）の2種類の10両編成で製造されている。6+4両編成の場合、中央線快速電車運用の201系では東京方に4両編成を連結していたが、本系列では高尾方に4両編成を連結する。高頻度運転を行う中央線快速電車の性格から、MT比はE231系の基本構成となっている 4M6T（一部例外あり）から 6M4T として加減速性能を向上させ、従来の201系より数分程所要時間を短縮させた。
H58編成は、当初青658編成・青458編成として製造されたが、2008年（平成20年）4月1日にH編成に編入された。またH編成の最後となるH59編成は青梅線運用の余剰のため、2015年（平成27年）5月2日に青659編成・青459編成からH59編成に編入された。2017年には、青600番台編成1本（青670編成）が改造工事の上で8500番台となり、既に8000番台が営業運転を行っている南武線に転用されている。
その他
東京 - 八王子間の営業最高速度は信号設備などの関係により 95km/hだったが、201系から本系列への置き換え完了後、高架化が完了した2013年3月16日以降は100km/h に向上した。
本番台で最初に東急車輛製造で落成したH43編成は、2006年9月21日に逗子駅から豊田電車区（当時）まで公式試運転を兼ねて自力回送された。この編成は同年11月11日の豊田電車区40周年記念イベントに展示車両として初めて一般公開された後、翌12月2日に試乗会を開催して八王子駅 - 相模湖駅間を運転した（本系列にちなんで233人が乗車）。出場後中央線快速電車内での試運転を開始し、同月26日の豊田5時10分発上り各駅停車東京行（列車番号528H）から営業運転を開始した。
2007年9月からは青梅線・五日市線向けの車両も落成し、同年11月5日から営業運転を開始した。なお、両線向けの車両の編成番号は6両編成が「青600」番台、4両編成は「青400」番台が付与されている。当初、6両編成がおもに立川駅 - 武蔵五日市駅間で運用されていたが、2008年2月19日に青梅駅などにて201系からE233系への集中的な車両交換が行われ、この時点で立川駅 - 青梅駅間・青梅駅 - 奥多摩駅間とも、ほとんどが本系列に置き換えられた。なお、10両編成組成時の600番台と400番台の下2桁は違う場合もある（運用の都合で組み替わる）。2007年11月14日に鉄道友の会ローレル賞受賞記念ステッカーがH52編成の先頭車前面に貼り付けされ、立川駅でその出発式が実施された。
青661編成は2008年9月8日に東青梅駅 - 青梅駅間で起きた踏切障害に伴う脱線事故のため、クハE232-519を除いた5両が新津車両製作所で代替新造された。内装品などの一部は元の車体のものが再利用されているが、一部1000番台に準じたマイナーチェンジが行われている。また、書類上は修理の名目となる代替新造のため廃車扱いにはならず、製造も元の車体と同じ川崎重工業の扱いとなっている。
また、2015年8月3日には訓練のため、青665編成がE233系列としては初めて長野に入線した。
グリーン車組込みと便所取り付け
2023年度末までに、中央線快速電車・中央本線の本系列で運行する全列車と、青梅線の中央線快速電車と直通運転を行う列車にグリーン車2両が組み込まれる予定である。グリーン車は東京寄りから4・5両目に組み込まれ、10両貫通編成は12両編成に、分割編成の6両編成は8両編成になる。グリーン車については、東京駅での折返し時間が少ないことから、乗降の迅速化を図るため、客用扉が両開き式となる。
また、グリーン車を組み込む編成は4号車（10両貫通編成については現行6号車のサハE233形500番台を改造し4号車に組み換え、6両編成については4号車のモハE233形200番台を改造）にトイレを設置する工事を、2018年度以降、2023年度まで順次行い、トイレ設置が完了した編成については2019年度末以降にトイレの使用が可能になる。当初は2020年度に導入予定であったが、12両化に伴う駅工事などに想定以上の時間がかかることが判明したため、延期となった。なお、東京駅発着の中央線各駅停車の扱いについては、公式な発表はない。
1000番台
京浜東北線・根岸線向けの車両で、さいたま車両センターに配置されている。2007年度（2007年9月）から2009年度（2010年1月）にかけて870億円を投入し、10両編成83本（830両）が製造された。MT比 6M4T の10両固定編成のみが製造され、2007年（平成19年）12月22日から営業運転を開始した。本番台区分の投入により、車齢が若いものの機器の故障が多かった京浜東北線・根岸線の209系は0番台の半数程度が廃車、それ以外の0番台と500番台は他路線へ転用された。
0番台の機能に加え、新製時より209系と同様の超音波ホーム検知装置を先頭車前端両側に装備し、保安装置をD-ATCに変更したほか、6号車のサハE233形1000番台の床下には非常用のハシゴを新設するなど、安全性の向上が図られている。ドアエンジンは0番台と同じスクリュー軸駆動式だが半自動機能は搭載されていない、なお「3/4閉機能」スイッチが搭載されており、輸送障害などで長時間停車時は使用することがある。
外観では、前面帯が前面窓下に配され、列車番号表示器が前面窓の右下隅（向かって左）に設置されている点が0番台とは異なる。客室内では、各ドアの上部に設置されている液晶ディスプレイが、0番台やE231系500番台などの縦横比率 4:3 の15インチから、16:9 の17インチワイド画面へ変更された。座席モケットは路線カラーである青色をベースとした明るい色調とし、背もたれの柄はバーコード風の長短の線を組み合わせることで「スピード感」と「モダンな都会」のイメージを表現した。座面も0番台に比べて改良されている。
209系0番台では6号車に連結されていた6扉車は当初連結する予定だったが、京浜東北線・根岸線のピーク時の混雑率が年々緩和されていること、拡幅車体による定員増加、常時着席のニーズなどの面から本系列では連結しないこととなった。また、編成両端先頭車は、すべての荷棚とつり革の高さを優先席と同じタイプの 50 mm 低くした仕様とした（ただし、2010年4月19日の女性専用車導入の際には、設定位置は中間の3号車とされ、どちらの先頭車も選ばれなかった）。
側面・前面の種別・行先表示器では209系500番台と同様に路線名と行先を交互に表示するが、横浜 - 大船間の根岸線内では、京浜東北線内を走行しない磯子発大船行きも含め路線名は「京浜東北・根岸線」と表示される（横浜以北では「京浜東北線」のみの表示）。種別の背景色は各駅停車がスカイブルー、快速はピンクである。また、0番台では西行の中野以西（土休日は吉祥寺以西）で快速列車では種別表示を行わないが、当番台では北行の田端以北、南行の浜松町以南でも各駅停車に切り替えて表示を続ける。側面の表示器は、快速のみ始発駅において全停車駅を表示するが、「この電車の停車駅は、…（省略）…に停まります」と、主語と述語の組み合わせが不自然で文法的に誤っている。6000番台以降では修正されている。3000番台も以前は文法的に誤っていたが、上野東京ライン開業に向けた旅客案内表示更新により修正された。
2000番台
常磐線各駅停車と乗り入れ先の東京地下鉄（東京メトロ）千代田線・小田急電鉄小田原線向けの車両で、松戸車両センターに配置。本番台区分は10両編成19本（190両）のうち、2009年度（2009年5月） - 2011年度（2011年9月）に製造されたマト1 - 18編成の18本が東急車輛製造製、2016年度（2017年3月）に製造されたマト19編成が同社の鉄道車両事業を承継した総合車両製作所横浜事業所製となっている。帯は203系・207系900番台からエメラルドグリーン（青緑1号）を継承。都営地下鉄新宿線10-300形のうち3次車以降のモデルもこの番台である。
2009年（平成21年）5月に1本が導入され、同年9月9日から営業運転を開始して207系900番台を置き換えた。その後、2010年（平成22年）8月から2011年（平成23年）9月の期間に17本が製造され、203系の置き換えた。なお、1999年（平成11年）秋に導入された209系1000番台は置き換え対象に入っていなかった。2017年（平成29年）3月に新たに1編成が追加製造された。2018年10月には、併用されていた209系1000番台2編成が中央線快速に転出し、本番台区分による車種統一がなされた。
本番台区分では車両限界の狭い千代田線並びに小田急線との直通運転用のため、雨樋間2,790mm、基準面間2,770mmの東急5000系などに準じた台形断面車体を採用している（209系やE231系狭幅車と断面形状が異なる）。さらに客用ドアの間隔は他番台の4,940mmではなく、私鉄車両での採用が多い4,820mm（先頭車乗務員室直後は4,780mm）としている。側面においては側窓上部のラインカラーは省略されている。他番台区分とは異なり、前頭部の衝撃吸収構造は採用せず、通常の前面強化構造としており、先頭車の向かって左前面に非常用扉を設置し、非常用梯子（補助腰掛と一体形）を設置する。前照灯は窓上のHID式ではなく、窓下配置のシールドビーム灯とした。列車番号表示器については非常用扉部に設置している。
制御装置をはじめとした基本的な走行機器類は0番台・1000番台と同一仕様である。ただし、本番台区分の補助電源装置は製造会社が東洋電機製造製とされ、SC91形とされた （電源容量260 kVA）。空気圧縮機はモハE232形各車に搭載され、SIV装置はモハE232形2000番台と2400番台に搭載されており、モハE233形2000番台には予備のパンタグラフを搭載している。保安装置はATC-10型（東京地下鉄呼称：新CS-ATC）とATS-SN装置の2種類を搭載する。車両性能は乗り入れ協定から起動加速度 3.3km/h/s、減速度4.7km/h/s と高めに確保した。また、7号車にあたるサハE233形2200番台には千代田線用の誘導無線送受信機ならびに妻面・床下に誘導無線アンテナを設置するほか、一部の編成には1000番台と同様の超音波ホーム検知装置を設置している。
車内内装については0番台・1000番台に準拠したものであり、座席表地は青色としている。車椅子スペースについては千代田線車両に合わせた2号車と9号車へ設置している。特に女性専用車両となる1号車は荷棚とつり革の高さを低くしている。また、ドア上部に設置される液晶ディスプレイは他番台（3000番台を除く）とは異なり、2基ではなく1基のみの設置（案内表示器のみ）となっているが、左側にトレインチャンネル表示用の増設準備がされていた。ドアエンジンは0番台や1000番台のスクリュー軸駆動式に代わり、リニアモーター駆動式を採用した。また運用区間に対応する自動放送装置を搭載している。
落成後の変更点として、小田急線への乗り入れ改造工事が2013年（平成25年）度から2015年（平成27年）度かけて全編成に実施された。当初準備工事であった車内トレインチャンネル表示画面は2014年度・2015年度内に全編成に取り付けが行われた。2015年（平成27年）度からは千代田線で使用が予定されているホームドア準備工事が長野総合車両センターで実施されている。また、2018年度より車外スピーカーから流れる発車メロディが線区ごとに異なる曲に切り替わるように変更が行われた。
運用範囲は取手駅・北綾瀬駅 - 綾瀬駅 - 代々木上原駅 - 伊勢原駅間の常磐線各駅停車・千代田線・小田急小田原線、で運用されており、江ノ島線には乗り入れない。また、当初は小田急線には入線できなかったが、2013年（平成25年）4月以降、小田急用の列車無線・保安装置（D-ATS-P）搭載等の車両改造が行われた（なお、改造工事が実施されたことは前述した）。2015年（平成27年）6月18日未明には、小田急線代々木上原 - 向ヶ丘遊園間で試運転が実施され、その後、10月1日にマト7編成が小田急小田原線内にある喜多見検車区へ回送された。10月26日から11月29日までの予定で、小田急多摩線内での試運転が実施された。11月17日にはマト4編成による小田原線新松田までの試運転が行われた。なお、千代田線に乗り入れる小田急の4000形に対しても、同様に3社間（常磐緩行線への）直通運転を行うための対応工事を実施し、2016年3月26日のダイヤ改正からJR・小田急の車両を使った3社間直通運転が開始された。直通開始当初は多摩線唐木田駅発着での運用（多摩急行・急行）もあったが、2018年3月17日のダイヤ改正で廃止された。2019年3月16日のダイヤ改正から、綾瀬駅 - 北綾瀬駅間の旅客列車でも運転されるようになった。
2000番台で運用される列車は常磐線各駅停車・千代田線内は各駅停車、小田急線内は急行・通勤準急・準急・各駅停車（千代田線・小田急線内の表示は青地）で運行されている。常磐緩行線内ではこれまでの車両や常磐快速線の電車やとは異なり、上下とも「各駅停車」の種別表示を行う（メトロ16000系の白とは異なり、エメラルドグリーン。小田急4000形も同様）。常磐線各駅停車から千代田線・小田急線に直通する列車は代々木上原方面の場合は綾瀬で常磐線の種別（各駅停車）から千代田線内止まりの場合は青地の各駅停車、小田急線直通電車は小田急の種別（急行・準急・各駅停車）に切り替える。取手方面の場合は代々木上原で小田急線の種別から青地の「各駅停車」に、綾瀬でエメラルドグリーン地の「各駅停車」に切り替える。なお、LCD左上の種別・行き先を表示する部分の背景色や停車駅一覧は、本系列の他の番台とは異なり、列車種別に応じた色（各駅停車＝青またはエメラルドグリーン、準急＝緑、急行＝赤）に変わる。当初は千代田線内から常磐線各駅停車や小田急線に直通しない列車では、千代田線内では列車種別を表示せずに行先のみ表示していたが、2018年3月17日のダイヤ改正までに青地の「各駅停車」を表示するように変更された。
列車番号表示器の表示は東西線直通用のE231系800番台と同様に、常磐線内が列車番号を全て表示する（1300Kなど）のに対して、千代田線・小田急線内は運用番号である○○K（01Kなど）となり、綾瀬で切り替える。
3000番台
近郊路線向けとして国府津車両センター・小山車両センターに所属し、東海道線・伊東線・宇都宮線・高崎線・上越線・両毛線・上野東京ライン・湘南新宿ラインで運用されている。その運用範囲は、北は宇都宮線黒磯駅・両毛線前橋駅から南は横須賀線逗子駅・伊東線伊東駅・東海道本線静岡地区（JR東海）沼津駅までと、複数の地域を通り抜ける非常に広大かつ長距離となっている。
その他
E231系近郊タイプとは異なり、本番台区分では普通列車を含め全て種別表示を行う。種別部分の背景色は、普通列車は緑色、通勤快速は紫色、快速「アクティー」「ラビット」「アーバン」・湘南新宿ライン快速は朱色、特別快速は水色である。なお、湘南新宿ラインでの運用の場合は行先および路線名は朱色での表示となる。
また上野始発の宇都宮線下り運用の場合は、高崎線直通列車との誤乗防止のため、行先および路線名が緑色で表示される。E231系では緑色表示は行先のみであったが、本系列では新たに路線名も緑色で表示している。
前面のLED式表示器は通勤タイプと同様に行先表示も行い、他番台同様 「種別・行先」と「種別・路線名（0番台はなし）」を交互表示している。ただし、宇都宮線・高崎線の上野行上り列車および宇都宮線の大宮行上り列車では、「種別・路線名」を表示せず「種別・上野」「種別・大宮」のみ表示する。
駅名対照表がE231系近郊タイプと共通しているため、落成当初から湘南新宿ライン（普通・快速・特別快速）の行先表示が入っており、また通常は運用されない信越本線の行先表示も入っている。E231系近郊タイプとの連結運転を考慮しているため、本系列で唯一種別表示と行先表示を別々に設定できない。上野東京ライン開業後はE231系との併結運転も行っている。
上野東京ライン運行開始前は国府津車は東海道線東京駅 - 沼津駅間、高崎車は宇都宮線上野駅 - 黒磯駅間・高崎線・上越線高崎駅 - 新前橋駅間・両毛線新前橋駅 - 前橋駅間のみの運用で、湘南新宿ラインや伊東線での運用はなかった。また、国府津車初期編成については、運用開始から2013年3月16日のダイヤ改正までの間、E217系と共通運用となっていた。
2015年3月16日の上野東京ライン開通後はE231系とともに車両運用の抜本的な見直しがされ、E231系と共通運用となり、湘南新宿ラインにも進出。同時にE231系との併結運転も開始された。
2009年4月中旬から2010年3月上旬まで、E217系とともにE01編成+E51編成の基本編成1号車・付属編成15号車前面に「東海道線 全通120周年 新橋 - 神戸間 1889.7.1」と表記されたヘッドマークが装着された。
5000番台
京葉線・外房線千葉駅 - 勝浦駅間・内房線蘇我駅 - 上総湊駅間・東金線・西船橋駅 - 南船橋駅間向けの車両で、番台区分は5000番台となり、京葉車両センターに配置されている。2010年（平成22年）7月1日より営業運転を開始し、本番台区分の投入により、京葉線で運用されていた201・205系および209系500番台を置き換えた。
当初計画では10両固定編成21本（210両）、6両+4両分割編成4本（40両）の計250両が投入される予定であったが、最終的に落成した編成の内訳は10両固定編成20本（200両）、6両+4両分割編成4本（40両）計240両と、10両固定編成が1本（10両）少なくなっている。本番台区分は全車両が新津車両製作所製となっている。なお、E331系は置き換え対象に入っていない。
0番台から3000番台までの車両の仕様を基本としているが、京葉線のラインカラーであるワインレッドの帯を配置し、205系で試験導入された移動禁止システムを車両新製時に設置した。同線で運用していた201・205系の規則に合わせて東京方先頭車を1号車とし、蘇我方先頭車を10号車としている。また、同線の201系の置き換えも行うことから10両固定編成のほかに6両+4両分割編成も投入した。なお、6両+4両分割編成においては東京方の6両編成は1 - 6号車、4両編成は7 - 10号車として、6・7号車間の先頭車には電気連結器を装備する。客室内装は1000番台や2000番台に準拠したもので、座席表地は青系色を採用した。ドアエンジンはリニアモーター駆動式である。車椅子スペースは10両固定編成の両先頭車と分割編成の10両組成時の両端先頭車に設置する（6・7号車先頭車は非設置）。また、編成中の両端1号車と10号車ではすべての荷棚とつり革高さを優先席と同様の高さとしている。「3/4閉機能」スイッチが搭載されており、外房線・内房線・東金線で長時間の停車となる際に使用する。
本番台区分においても車内案内表示には17インチワイド液晶ディスプレイによる案内表示を行うが、新たにモバイルWiMAX（高速無線通信）を採用している。
制御装置、補助電源装置・台車などの走行機器類は0番台とほぼ同一であり、起動加速度は 2.5 km/h/s に設定されている。
6000番台
横浜線（および横浜線の車両が乗り入れる京浜東北線・根岸線の一部区間を含む）向けの車両である。205系の置き換え用として28編成224両が順次投入された。6000番台の番台区分が使用され、鎌倉車両センターに配置されている。当初は2014年度の予定であったが、後に同年春に前倒しとなり2月16日から営業運転を開始した。それにさきがけて2014年2月2日には、小机駅・町田駅において車両展示会が行われた。H001編成 - H007編成はJR東日本新津車両製作所、H008編成 - H015編成は総合車両製作所新津事業所、H016編成 - H028編成は総合車両製作所横浜事業所でそれぞれ製造された。
拡幅車体構造の採用による定員数約1割増加や、6扉車の連結なしの点は先に落成した7000番台と同様である。本番台区分では横浜線活性化プロジェクトの一環として、JR東日本の通勤用車両として初めてオリジナルのロゴマークと駅スタンプ（後述、後に撤去）が車両に掲出された。ロゴマークは先頭車前面および各車両の側面に掲出され、横浜線のラインカラーの緑色を基調としたものに、横浜線を表す「YOKOHAMA LINE」、さらに横浜線沿線にある横浜市・相模原市・町田市の市の木であるケヤキの葉をデザインしたものである。
車外では0番台と比較して前面行先表示の視認性（見やすさ）を向上させたほか、前面下部にホーム検知センサーを搭載している。車内照明には7000番台に続いてLED照明を採用している。座席モケットは横浜線ラインカラーと同系色の緑色を採用しており、この配色は東神奈川駅で同一ホームに発着する京浜東北線との識別の意味合いも持たせている（1000番台の座席モケットは青色系。また、東神奈川駅構内の照明もこれに合わせている。）。また、編成両端先頭車は、すべての荷棚とつり革の高さを優先席と同じタイプの 50 mm 低くした仕様とした。
保安装置は「D-ATC/ATS-P統合型車上装置」を搭載している。この装置は1台でD-ATCとATS-Pの両方の機能を有し、それらの制御を同一の機器で行う車上装置である。D-ATCとATS-Pの切り替えは自動で行われるが、運転台右下の押しボタンにより手動で切り替えることも可能である。
8000番台
南武線向けの車両で、同線で使用されていた205系（0番台・1200番台）と209系（0番台・2200番台）の置き換え用として35編成210両が中原電車区に順次投入された。番台区分は8000番台とし、全車両が総合車両製作所新津事業所で製造され、2014年10月4日から営業運転を開始した。
外観では先頭車の乗務員室扉直後に「南武線が街と街、人と人をつなぎ『明るく弾む伸びゆく沿線』」をイメージするロゴマークが貼り付けられたほか、同じく先頭車側面のラインカラー帯部には沿線の街並みをイメージしたロゴを配置した。左からミューザ川崎、武蔵小杉の高層ビル群、とどろきアリーナ、洗足学園音楽大学、多摩川、よみうりランドの観覧車、一橋大学、多摩都市モノレール、立川駅北口のアーチ、立川ルミネ をイメージしたもの。車体側面の左右の帯で建物の並びが逆になっている。
本番台区分では1000番台以降搭載していた床下へのハシゴ搭載はなく、非常時には乗務員室内のハシゴ付補助腰掛を使用する。屋根上では、降雪時における雪下ろし作業の安全性向上のため、モハE233形パンタグラフ付近の屋根の側扉上部にU字形の安全帯フックを新設した。
客室はこれまでの投入分とほぼ同じであるが、座席背ずり（背もたれ）の表地は南武線をイメージした黄色系となっている。車内照明には7000番台・6000番台に続き、LED照明が採用されている。乗務員室では異常時における乗客への案内用に乗務員へ配備されているタブレット端末の充電用として、運転士用の時刻表差し（仕業表差し）と運転台防護無線操作器下部に充電用コンセントを新設しており、助士側には人身事故時の輸送障害低減を目的とした、運転台前方カメラとその記録装置（乗用車で言うドライブデータレコーダー）が設置されている。
8500番台
8000番台の投入完了後も209系は1編成（ナハ53編成・2200番台）が残されていたが、この置き換えに際しては0番台からの転用で賄われることになり、青670編成に8000番台の仕様と同等の改造を行い8500番台に改番、編成番号も8000番台の続番となるN36編成とした。この編成は東急車輛製造で製造されている。
0番台からの転用であるため、行先表示器がそのままで列車番号表示器が0番台と同じ位置にあること、半自動扉のスイッチが残されているなど、8000番台とは仕様が異なる。また、クハE232形は電気連結器が存置されており車イススペースは非設置である。路線名を表示している時は下記の通り違いが出るが、行き先表示時と側面表示に違いは無く漢字表記となる。
2017年（平成29年）3月15日より営業運転を開始した。
導入当初、ドア上のモニターこそ0番台の縦横比率 4:3 の15インチから、16:9 の17インチのものに置き換えられていたが、座席と照明は0番台時代のものをそのまま使用していた。その後、座席は2018年内に0番台のオレンジ基調のものから8000番台の黄色基調のものに取り換えられ、照明も2019年1月に従来の蛍光灯から乗務員室のものも含め全てLED照明に取り換えられた。