运用起，所有EF80型电力机车均以水户铁道管理局（今东日本旅客铁道）管内为主要使用范围。1962年至1963年间，50台早期型机车陆续配属到。1962年10月1日，常磐线胜田至高萩区段完成交流电气化，日本国铁实施列车运行图调整，EF80型电力机车主要担当上野至水户间普通旅客列车的牵引任务，替代了原本使用的C62型蒸汽机车，而水户以北路段则仍然使用蒸汽机车牵引。1963年5月1日，常磐线高萩至平区段完成交流电气化，EF80型电力机车的牵引区段延长至平，广泛运用于牵引包括“夕鹤号”卧铺特急、“十和田号”夜行急行