東京方先頭車（制御車）でダブルデッカー構造の普通車。定員52名（登場時）。運転室後部に展望席（登場時16席）を備え、2階が登場時36席の普通席で、1階が子供用の遊戯ルームになっている。ワイパーは1990年製の1・2が大型貨物自動車で見られるトリプル式なのに対し、1992年製の3・4は中型自動車で見られる左右両スイング式になり、運転室と客席の仕切の縦桟を廃止して展望性の向上が図られている（1号車のクロ250形も同一形状）。10号車である。乗務員室、荷物置場を設置。かつてはテレホンカード式公衆電話も設置されていたが現在は撤去されている。
モハ251形0番台とユニットを構成するハイデッカー構造の中間電動車で普通車。定員48名。本番台は0番台と異なり、MG・CPは装備しない。伊豆急下田方の連結器は、モハ251形100番台に対応した密着連結器を装備する。5号車である。サービスカウンター兼売店、テレホンカード式公衆電話を設置。
電動発電機 (MG) ・空気圧縮機 (CP) を装備するハイデッカー構造の中間電動車で普通車。定員56名。3号車と7号車に連結され、3号車はモハ251形100番台・7号車はモハ251形0番台とユニットを構成し、3号車・7号車だがうち7号車は2007年3月17日までは喫煙車であった。トイレ・洗面所・ミニロビー（7号車は喫煙コーナーを兼ねていた）を設置。通常、3号車（普通車）と2号車（グリーン車）の間の乗客の通り抜けは不可能となっている。
パンタグラフ・主制御器・主抵抗器を装備するハイデッカー構造の中間電動車で普通車。定員64名。モハ250形0番台とユニットを構成する。東京方の連結器は検査時の編成分割に対応した密着連結器を装備する。4号車である。トイレ・洗面所を設置。
パンタグラフ・主制御器・主抵抗器を装備するハイデッカー構造の中間電動車で普通車。定員64名。6号車と8号車に連結され、6号車はモハ250形100番台・8号車はモハ250形0番台とユニットを構成する。トイレ・洗面所を設置。
各車の乗降口には外開き式のプラグドアを採用し、2両に1箇所の割で通常の乗降を行うという方式を採用した。2・3・5・7・10号車の、窓が設置されているドアのみが通常の乗降口（開口幅1,006mm）で、普通車はモハ250形とクハ251形、グリーン車はサロ251形がこれに該当する。1・4・6・8・9号車の、モハ251形、サハ251形、クロ250形に設置の窓のないドアは終点まで開かない。ただし、「ホームライナー」として運行する場合は「おはようライナー新宿」での小田原、「ホームライナー小田原」での新宿駅・渋谷駅を除く全駅で全部のドアを使用する。
主回路は先に常磐線特急「スーパーひたち」用として登場した651系に続いて界磁添加励磁制御を採用し、定速制御機能も付加している。台車も651系に準じたボルスタレス式のDT56形・TR241形でヨーダンパ付である。ただし、最高速度は651系の130km/hに対し本系列は120km/hであり、歯車比は185系と同一の4.82である。主電動機は界磁添加励磁制御車に共通のMT61形であるが、冷却ファン構造を変更し、高速域での騒音を低減した「内扇形」を搭載する。制動方式は回生併用電気指令式空気ブレーキで、伊東線・伊豆急行線に存在する連続急勾配に対応して抑速ブレーキも装備する。集電装置（パンタグラフ）は車体断面が大きく、また専有面積を小さくして客室スペースを拡大させることから、JR東日本の在来線電車では初めて、折畳み面積の少ない下枠交差式PS27形を採用した。
古来より北上川流域は稲作が盛んであったが、北上川本川は松尾鉱山からの強酸性の河水により農業に利用する事は不可能であった。このため各支流からの取水を行っていたが、旱魃時には直ぐに水不足に陥り、各地で凄惨な「水争い」を繰り広げていた。戦前より灌漑用の貯水池建設を地元より要望されていた農林省は、戦後食糧増産の緊急性もあって北上川流域に灌漑用のダムを建設する計画を立てた。これに伴い山王海ダム（滝名川）・豊沢ダム（豊沢川）等が建設されたが、北上川上流の丹藤川にも巨大な貯水池を有する灌漑用ダムを計画、1960年（昭和35年）に完成した。ダムの型式はロックフィルダムであるが、中心部にあって水を遮断するコアが傾斜している「傾斜土質遮水壁型ロックフィルダム」という型式である。この型式はロックフィルダムの中では稀少なものであるが、御母衣ダム（庄川）・九頭竜ダム（九頭竜川）・岩屋ダム（馬瀬川）の様に大規模なものが多い。岩洞ダムはその中では最も堤高が低く、高さは40.0mである。ダムは岩手県による県営発電にも利用されており、岩洞第一発電所・岩洞第二発電所の2つの水力発電所によって認可出力約50,000kWを発電している。この事から、岩洞ダムは灌漑と水力発電を目的とする多目的ダムといえる。だが、洪水調節機能を有していないので厳密な意味での多目的ダムとは異なる。