88年开始，随着新一代的721系电力动车组投入快速列车运用，同时急行列车逐步改为使用柴油动车组，取代了原来使用的14系和50系客车，使ED76型500番台机车的使用范围逐渐缩小。由于JR货物计划采用DD51、DF200型柴油机车实现函馆本线和根室本线、宗谷本线等非电气化线路的直通运转交路，因此并没有打算利用ED76型500番台机车担当货运牵引任务。至1994年10月，函馆本线小樽至岩见泽间的普通列车换型为721系电力动车组后，ED76型500番台全部停运报废，空知运转所亦同时被撤销。1991年，JR北海