1999年（平成11年），山形新干线伸延至新庄，E3系1000番台亦于山形新干线开始运行；而在2008年至2009年的时候则制造了E3系2000番台，以代替先前行驶的400系电车编组，所以E3系电车总共有三种编组。E3系列车的制造商分别为川崎重工业和东急车辆。2002年以后的「小町」号（，Komachi）由川崎重工业制造，而「翼」号（つばさ，Tsubasa）则由东急车辆制造。目前E3系的全部列车都装设了数码自动列车控制装置（DS-ATC）。直至2005年7月14日，JR东日本正在使用41列E