0系的基本制动系统是碟式制动系统，制动碟外层为铸钢，内层则为烧结合金，由高压空气推动。但由于高速行驶时使用碟式制动会令制动碟和车轮强烈摩擦，除了会产生大量热能，也会大大减低制动碟和车轮的寿命。因此0系的制动系统还加入了发电制动方式，减速时让电动机变成发电机，将车轴的动能转化为电能，为车上的电阻器的散热扇提供能源。这种制动方式先前也曾在在来线车辆上应用，也同样主要用于列车在高速行驶时。此外，设计人员曾为0系设计各式各样的紧急制动系统，包括让「光前头」可以在紧急时利用液压系统向前伸出，像飞机的减速板增加空气阻