敦賀地域鉄道部には1両編成（F編成）14両が所属しており、敦賀運転センターに配置されている。主に小浜線において運用されている。通常の営業運転において、客用ドアは常時半自動扱いである。ドアチャイムは、1次車は全自動扱い時のみ、3次車は半自動扱い時にも鳴動する。このうち後者は北陸本線（琵琶湖線区間を含む）での運用時にのみ使用される。3次車の投入により、小浜線の朝ラッシュ時に1往復設定されていた113系4両編成を使用した運用がなくなり、同線の列車はすべて本系列に統一されたが、2009年3月14日から2010年3月12日までは521系も運用されていた。また、その後も代走などで521系での運用が見られる（521系での代走の場合の運用の列車は車掌が乗務する）。そのあとATS-Pの車上装置をトイレの後方に搭載する改造を受けた。これに伴い、座席定員が2名分減ったほか、外観ではトイレの横の窓がステンレス板で塞がれた。
本系列の導入で敦賀駅 - 小浜駅間は7分、小浜駅 - 東舞鶴駅間は3分、加古川駅 - 西脇市駅間は5分の時間短縮となった。
2002年秋に川崎重工業兵庫工場で2003年3月15日の小浜線敦賀駅 - 東舞鶴駅間の直流電化完成に合わせて8両（車両番号1 - 8）が投入された。当初は福知山支社福知山運転所電車センター（現在の福知山電車区）に在籍していたが、2006年10月21日より金沢支社敦賀地域鉄道部に転属し、敦賀運転センター車両管理室に配置された。同時に、編成記号が V から F へ変更された。なお、最初の約3年半だけ福知山運転所に在籍していた理由は、小浜線が電化開業した当時敦賀駅構内が小浜線のホーム、留置線などの関連するところだけ直流電化されただけにとどまっており、当時は交流電化だった敦賀地域鉄道部（当時は福井地域鉄道部・敦賀運転派出）構内への出入りができなかったためである。
223系の内装を基本とし、前位側のドア付近には3人掛けのロングシートを設置、それ以外は車いすの旅客が容易に通行できるように考慮して、当初1列+2列の転換クロスシートが設置されたが、座席数が少ないとする苦情を受け、小浜線向けの車両 ( 1 - 8 ) は2003年12月 - 2004年1月にかけて地元負担で2列+2列に改造された。改造により「ゆとりスペース」（中央部ドア増設予定スペース）にも座席が設置された。ただし、荷棚に貼付された座席番号表記シールは交換されていない。後位側ドアには隣接して車椅子対応の洋式トイレが設置されている。トイレの対面には座席を設備しない車椅子スペースを設けてあり、壁面にパネル式暖房器が装備されている。窓ガラスは灰色のUVカットガラスが採用された。
1937年（昭和12年）、陸軍は三菱重工業に対し軍偵察機としてキ51の開発を内示し、1938年（昭和13年）1月末に試作を命じた。ところが7月、試作研究の途中で「陸軍航空本部兵器研究方針」の改正があり、軍偵察機と襲撃機を同一機種とすることが明示されたため、キ51は襲撃機を主用途とした。大木喬之助技師を設計主務者とする開発陣は指示書に従い、エンジンに三菱製ハ26-IIを採用した単発複座単葉低翼固定脚の機体を設計した。固定武装は両翼内に7.7 mm 機関銃（八九式固定機関銃）を2挺、後部座席に旋回式7.7 mm 機関銃（テ4）を1挺装備した。ただし翼内7.7 mm 機関銃は実戦投入後に空戦及び地上銃撃時の威力不足が指摘されたため、1943年（昭和18年）11月より12.7 mm 機関砲（ホ103 一式十二・七粍固定機関砲）に換装された。爆弾は当初200 kg（12 kg×12または50 kg×4）まで搭載可能であった。また、低空飛行で地上を攻撃する任務の性格上、敵地上部隊からの反撃を受ける可能性が高いことや、陸軍の防弾装備への深い理解から防弾についても考慮されており、11号機（増加試作機）からはエンジン下面、操縦席下面、背面、胴体下面、中央翼下面を6 mm 厚の防弾鋼板で保護し、また燃料タンクはゴム張りセルフシーリング式の自動防漏タンク（防火タンク・防弾タンク）とされていた。試作機における試験結果は飛行性能および操縦性も良好であったが、機体の振動や着陸時の失速特性の悪さといった問題も指摘され、量産型では主翼前縁にスラットを設けることでその解決を図り、1940年（昭和15年）5月に九九式襲撃機として制式制定された。 当時、陸軍は 皇紀2600年制式の兵器の命名方針を定め切れていなかったため、前年度年式と同じ「九九式」とされた。また本機は生産過程で一部仕様（艤装）を変更するだけで軍偵察機にする事もでき、この型は九九式軍偵察機として制式制定された。この派生型では後部座席の副操縦装置や防弾鋼板を取り外し、胴体下・横に開けられた小窓から外部を空中撮影するための写真機が設置された。この仕様変更に対応するため、胴体内に爆弾を収納するスペースは無くなり、爆弾は両翼下に搭載された（軍偵察機は司令部偵察機のような偵察専用機ではなく、時には爆装しての攻撃任務を行えることが求められている）。また視界を広げるために機体に比して風防・天蓋が大きく設計されている。ただし艤装以外は元の九九式襲撃機とほとんど同じものである。生産数は三菱製が1,472機であり、1944年（昭和19年）以降は立川陸軍航空工廠でも1,000機近くが生産され、軍偵型も含めた総数は2,385機。1941年（昭和16年）、性能向上のためにエンジンをハ112に換装し、固定脚を引込脚に変更したキ71が満州飛行機によって試作されたが、期待した程の性能向上が見られなかったため実用化には至らずに終わった。