「ゆとり」「やさしさ」「あなたの」をキーワードに、「丁寧な拵えと誂え」をコンセプトにデザインされた。普通車のシートピッチは980mmに統一された。普通車の座席には秋田の稲穂の色、グリーン車のカーペットには田沢湖の青色が採用された。車内設備として、コンセント（グリーン車は全席に、普通車は窓際席と車端席に）と読書灯が設置される。また、防犯対策として、車両デッキには防犯カメラも設置される。バリアフリーの一環として、ハンドル式電動車椅子対応の多目的トイレが設置される。また、外国人利用客の増加に伴い、2018年2月頃から8月頃までにかけて順次、普通車の奇数号車の東京寄りとグリーン車のデッキスペースに荷物置場を設置する予定。
パンタグラフは編成中2基設置されているが、高速走行時の騒音低減及び在来線区間でのセクション対策として実際に使用するのは1基のみとなる。そこで高速走行時の離線対策を施した多分割すり板付き低騒音パンタグラフ「PS209」を装備する。パンタグラフ側面には騒音防止のための遮音板が装着されるが、E955形で使用した可動式ではなく固定式である。これはE5系・H5系と同サイズの遮音板では在来線区間の車両限界に支障するが、可動式とした場合、故障して可動できなくなった際の支障があまりにも大きいため、信頼性の観点から固定式とし、遮音板を在来線の車両限界内に収めるためE5系・H5系よりもサイズが小さくなっている。騒音低減のため、特高圧引通線はE2系0番台と同じく車内天井部に配置した。
ボルスタレス台車（電動車：DT210, DT210A、付随車：TR7009）を採用する。製造は川崎重工業・日立製作所・住友金属工業（現 日本製鉄）の3社である。量産先行車には、乗り心地の向上のため、枕ばねである空気ばねの定数をギリギリまで下げて柔らかく設定し、車体と台車枠の間をトーションバーで連結して、台車の蛇行動と車体のローリングを抑制する、トーションバー式のアンチローリング装置を装着している。基礎ブレーキはE5系・H5系と同じ空圧キャリパ方式としている。車輪のホイール部両側と車軸に装着されたブレーキディスクはE5系・H5系と同じ中央締結式となっているが、軽量化のために、付随台車1軸あたりのディスクブレーキを通常の2枚から1枚に減らしている。また、新幹線区間での320km/h運転において、直進安定性能を確保するため、軸距をフル規格新幹線車両と同じ2,500mmまで延長しており、台車枠と車体の間を側面で連結してヨーイングを抑制するアンチヨーダンパーは、2本横に平行して取付けており、その内の1本を減衰力切替式にすることにより台車の首振り角度の許容度を広げられるようにして在来線区間での曲線通過性能を確保している。曲線通過時の乗り心地を向上させ、新幹線区間では半径4,000mのカーブでも320km/hで走行できるように、空気ばねによる車体傾斜システムにより、車体を最大1.5度傾斜させることができる。なお車体傾斜システムは在来線区間（盛岡駅 - 秋田駅間）では使用しない。全車両にE5系・H5系と同じく、電気式のローラーネジ式アクチュエータを使用して、電気指令によりローラーネジを駆動させて左右の振動に対して反力を与える電気式のフルアクティブサスペンションを搭載しているが、これと平行に減衰力切替式のセミアクティブサスペンションも搭載しており、フルアクティブサスペンションがシステムエラーなどの故障時には、バックアップとして使用する。
1960年にテキサス州アーリントン（ダラスとフォートワースの間の近郊都市）で地元不動産業者が開業した遊園地「シックス・フラッグス・オーバー・テキサス」を起源とする（その名称は、テキサス州の土地にかつて掲げられた6カ国の国旗を指す「シックス・フラッグス・オーバー・テキサス」に由来する）。ディズニーランドに影響されて建設されたテーマパークで、テキサスを統治した6つの国をテーマとするエリアに分かれており、鉄道、駅馬車、ゴンドラ、インディアンの村、海賊アトラクション、探検アトラクション、西部劇ショーなどからなっていた。その後は、鉄道以外はローラーコースターなどの絶叫マシンに徐々に置き換えられている。1966年に経営多角化を模索するペンシルバニア鉄道の子会社に買収され、潤沢な資金で敷地やアトラクションの拡張につとめ、同時にジョージア州などへの展開を開始した。さらに1970年代以降は全米各地の遊園地を次々と買収してチェーンに加えた。1982年には、ピンボールやスロットマシンなどを販売していたバリー・マニュファクチャリングがチェーンを買収した。1984年にイリノイ州の「マリオット・グレート・アメリカ」を買収したことで、グレート・アメリカがワーナー・ブラザースと契約していたルーニー・チューンズキャラクターの使用をチェーン全体でも開始した。1987年に投資会社に買収され、タイム・ワーナー・グループが徐々に持分を増やし、1991年には50%を獲得した。1998年にはテーマパークのチェーンを運営していたプレミア・パークスがタイム・ワーナーからシックス・フラッグスを買収した。プレミア・パークスは、もとはオクラホマ州の不動産会社ティエルコで、1982年にオクラホマ・シティの遊園地フロンティア・シティを買収し運営していた。もとは遊園地を廃業させて敷地をショッピングモールに変えるための買収であったが、経営がうまくいったためテーマパークの積極的運営へ目的を変更し、1990年代にはティエルコはプレミア・パークスと改名して全米の遊園地を買収していた。1998年にタイム・ワーナーからシックス・フラッグスを買収した直後にワーナー・ブラザースのドイツやスペインの映画テーマパークも買収し、2000年代にはプレミア・パークス自体が「シックス・フラッグス」に改名してメキシコ・カナダ・ヨーロッパの遊園地チェーンも買収し、フランス、ベルギーなどの欧州エリアにも展開した。しかし負債の増大により、2004年にはヨーロッパの全事業を売却して撤退した。2005年以降は全米各地のテーマパークの売却や廃業、オクラホマからニューヨークへの本社移転などの手を講じたが、経営は改善しなかった。運営会社は2009年6月13日に連邦倒産法第11章を申請した。負債額は34億ドル。その後2010年5月に破産状態から脱し再建した。また本社をニューヨークからテキサス州グランドプレーリーに移転させている。