2015年（平成27年）9月9日、本番台のエクステリア（外装）変更が発表され、最初に塗装変更されたST-1204編成は同年12月17日に報道公開ののち、同年12月25日の「スーパーとかち1号」から営業運転に投入された。新デザインは先頭部と出入り口付近を白とし、前面から側面にかけ、紫と銀の帯が引かれている。前面貫通扉付近は黄色とした。ロゴマークは設定されなかった。従来のデザインで製作された1次車から5次車までの計55両については順次新デザインに変更された。
道内主要線区でのATS-DN設置に伴い、新造時点でATS-SN形のみ対応であった1 - 3次車については2011年度（平成23年度）から順次改造が実施されている。
基本番台のデザインを踏襲し、設備の配置もほぼ基本番台と共通であるが、789系などでの改良点が反映されている。また内装パネル類は2004年（平成16年）に「鉄道に関する技術上の基準を定める省令」の解釈変更が行われた為、同時期に製造された789系1000番台と同様、溶融滴下対策として天井パネルを新基準対応のFRP製、小天井パネルをメラミン化粧板へ変更している。
2013年（平成25年）以前に増備された車両は車体傾斜装置を装備した。基本番台のものから制御装置をモデルチェンジし、傾斜角度の検知に用いる高さ調整弁（LV）装置を改良している。なお、2014年（平成26年）8月30日ダイヤ改正をもって本番台の車体傾斜装置の使用は取りやめられ、2015年（平成27年）度の増備車（5次車）以降については車体傾斜装置を当初より搭載しない（後述）。
特記ない限り1次車登場時の仕様について述べる。床下機器配置などは基本番台から踏襲しつつ、構体などは789系電車をベースとする。また、同時期に開発された789系1000番台電車との共通点も多くみられる。
3次車までの製造は、JR北海道社内およびグループ会社の技術力向上・技術継承推進を図る観点から、車体構体と台車を川崎重工業から購入し、搭載機器や内装などの艤装作業は自社の苗穂工場において自社およびグループ会社が担当するノックダウン方式を採った。なお、2013年（平成25年）製造の4次車以降、艤装は新潟トランシスで行われ、2017年（平成29年）製造の6次車の一部から、艤装も含めた全行程を川崎重工業で担当・実施している。
JR北海道では2011年（平成23年）に発生した石勝線脱線火災事故以降、車両ライフサイクルを体系化しながらの車両計画を実施しており、そのなかで経年16年、走行距離300万kmを超えた車両を重要機器取替工事時期としている。このため本番台についても2016年（平成28年）度から2020年度（令和2年度）にかけ、機関・変速機等の動力関係の機器類の取替が定期入場時に順次実施される。施工日については前掲の編成表を参照。なお、SE-102, 103, 201編成については、同時に「5次車化改修工事」（後述）、SE-102, 103編成については減速機支え装置の構造変更が行われている。
2014年（平成26年）8月30日ダイヤ改正をもって、軌道や車両への負担軽減、機器トラブルの防止を目的として、本系列の車体傾斜装置の使用は取りやめられた。そのため、先頭車ロゴについては"HET 261 Hokkaido Express Train"に順次変更されている。
2006年（平成18年）3月18日の道内特急全面禁煙化に伴い、Mcs車・M1車の喫煙スペースについては、灰皿を撤去しフリースペースとしている。
基本番台は当初4両編成3本（12両）のみで運用され、増結運用時の予備車がない状態であったが、2001年（平成13年）10月11日付でSE-1xx編成を1編成（SE-104編成）増備し、同年11月1日から営業運転に投入されている。この編成のみJR北海道の自社保有であり、座席への手すり設置、肘かけの大型化、補機駆動装置への定速回転装置設置など細部仕様に差異がある。
「フォークス」と呼ばれる異界の住人の魂を使役し、敵と闘っていく。攻撃によってある程度弱らせると浮き出てくるフォークスの魂「ID(イド)」は、モーションセンサーの動作（SIXAXIS）によって吸収することができる。吸収したフォークスのIDを○×△□の4ボタンそれぞれに割り当て、自由に攻撃を組み立てられる。登場するフォークスは100種類以上で、連打により連続攻撃を叩き込むもの、マシンガンで遠隔攻撃が可能なもの、巨体から強烈な一撃を繰り出すもの、盾やバリアの役割をするものなど、多様に存在する。「ダンジョントライアル」モードでは、本編で入手したフォークスを使い自分でダンジョンを作り、ネットワークにアップロードし他のプレイヤーにプレイさせたり、他のプレイヤーがアップロードしたダンジョンを楽しむことが可能。PlayStation 3のゲームで初めて（当時としては）PlayStation Portableと連動する機能を備えているが、PlayStation Portable用ソフト『Coded Soul -受け継がれしイデア-』（2008年2月7日 発売）が必要である。開発初期のタイトル名は『MONSTER KINGDOM UNKNOWN REALMS（仮）』（モンスター・キングダム・アンノウン・レルム（仮））であった。PlayStation Portableで発売された『モンスターキングダム・ジュエルサモナー』との関連は不明。メインテーマは死後や生死への探求であり、『自分もいずれは死ぬ（消滅する）という事を普段から意識していては、人は恐怖やストレスでおかしくなりかねず、生きていけなくなる。そのため普段はそれらを忘れることで、生きていける』などといった、死生観にまつわる思想的な話が強い。日本国内での初日売上7000本、初週売上16000本。2007年10月現在40348本。