运输省（现为国土交通省）作出改善。1995年以10辆作一编组（连5辆附属编组）的E501系投入服务。在1997年再由川崎重工、东急车辆制造增造三组，并分派到胜田车辆中心，同时淘汰部分415系列车，而余下的403、415系在2005年至2007年被E531系所取代，至于E501系就会在土浦以北作普通电车用。
车辆设计.
车体.E501系在设计上与209系相近，但是为了配合同时在交流及直流电区域使用，车内的电力装置有所改动。相对于209系，车身外板厚度从209