JR西日本阪和線鳳-東羽衣間で運転を開始するも日中は1両単車で足りることから1987年（昭和62年）6月1日よりクモハ123+クモハ123+クハ103という編成で、始発から朝ラッシュ時は3両編成、日中は1両、夕ラッシュ以後は2両編成という柔軟な運用になった。その後1989年10月20日から車内での運賃収受のないワンマン運転を103系で開始。同様のワンマン運転はJR九州の筑肥線でも行われている他、車内に運賃箱を設置した車内収受タイプは播但線や加古川線でも行われている。
1991年度からJR東西線の開業を見越し乗り入れ予定の片町線では地下線対応の207系に置き換えを始めた。捻出された103系は100両を超えそのほとんどが冷房車であったことから、関西本線・阪和線の非冷房車置き換えに転用されたが一部は山陽本線下関運転所に冷房化率改善のため転出。103系は過去にも通勤区間で駅間の長い路線に投入されたことはあっても、近郊形電車の運用区間に直接転用されたことは無かった故に、鉄道雑誌ではその使用方法について疑問が投げかけられた。特に山陽本線岩国以西は105系トイレなし編成での運用実績は有ったが103系の投入により約半年で広島運転所に転配されている。
常磐線は上野 - 取手間の通勤形電車を用いた運転と取手以北の近郊形電車を用いた運転とに分けられ、ラッシュ時の混雑が増大してきた1985年（昭和60年）3月のダイヤ改正で近郊形電車は15両に編成を増強したが取手以南の通勤形電車は10両のままであり、JR化後ラッシュ1時間の混雑率252%と首都圏で最も混雑する路線となった。そこで通勤形車両の編成増強のため1988年3月改正をめどに設備工事を行ってきたが、昭和62年11月にほぼ完了することから12月1日より一部電車の15両運転を開始した。通勤形電車における15両編成化はこの時の103系によるものが全国で初めてである。
昭和40年代前半になると家庭でもクーラーが普及し始め、通勤型電車でもクーラーの要求が増していく。そこで国鉄では103系と113系にて冷房装置の試作を昭和45年に行い、昭和48年度より103系は冷房車製造を行っていく。冷房装置付きの103系が増備されることで各線区の冷房化率が上がった。
阪和線の支線である鳳 - 東羽衣間は3両編成の旧形国電により運転されていたが、1977年（昭和52年）春に阪和線用を含め33両が増備され、同区間用には103系を3両編成に組成して投入した。この投入により、同年4月14日改正にて阪和線新性能化が完了した。3両編成を組むため編成はクモハ103-モハ102-クハ103となったが、103系の3両編成による運転はこの阪和線が最初のケースとなった。
京阪神緩行線への投入から3年後の1972年（昭和47年）3月15日のダイヤ改正後のスピードアップでは、ブレーキ初速が90km/h台になると電気ブレーキを使用した際に主電動機に過電圧がかかることから、保護回路が頻繁に作動し、電気ブレーキが作動せずに故障と紛らわしいと苦情が多発。保護回路が作動する際に衝動が大きく、乗り心地にも影響を与えることなどが判明した。設計上95km/h程度までは過電圧が発生しないため、101系に取り付けられていた減圧継電器を省略していたことも原因の1つではあるが、本来の性能に近づけるため一部の回路を改良し、1972年度中に過電圧を防止する対策が施工された。
阪和線の天王寺 - 鳳間は1965年（昭和40年）6月から6両運転を開始したが、鳳以南から天王寺に運転されている快速列車の朝ラッシュ時の混雑が1965年（昭和40年）11月現在で319%となっていた。さらに鳳以南では1968年度までに26,000戸の住宅開発が予定されており快速列車の6両運転を計画していたが、1968年10月改正に合わせて設備が完成することから6両編成の103系を快速列車用として投入した。103系投入により快速のスピードアップが図られ東和歌山（現在の和歌山）- 天王寺間で通勤時間帯9分、日中7分の時間短縮が行われた。103系は山手線や京浜東北線という緩行線用に使用しており、快速用として使用するのはこのときが初めてである。
初めは日劇ミュージックホールで演出担当、旧帝国劇場で舞台『モルガンお雪』に越路吹雪や森繁久弥と出演、日劇ミュージックホールでは深沢七郎、ジプシーローズらと出演する芸能人であった。女優の絵を描いていたが、交通事故に遭い一転スペイン・アンダルシア地方のロンダに移り住み十数年暮らした、ヌエボ橋からの見えるアーモンドの花がまるで桜のように見え、祖国日本を思い出し、自分がロンダで生きた証として桜を植えたいと願う。しかしロンダの地は乾燥した断崖絶壁にある土地であり、桜は咲かないと思われた、1993年に横浜スペイン協会会長/横浜市南区区長下山貞明がその画家の願いを知り、桜の植樹を行う。植樹からわずか2年、桜を見ることなく春田美樹は病没したとされる。ロンダの闘牛場近くに 彼の「灯篭モニュメント」が現存し ”死ぬがために生を受け 生きるがために死す ”と記される。2013年にはサルスエラ（歌と舞踊と芝居が一体したスペインの伝統的な舞台芸術）『ロンダに咲いた桜Los Cerezos de Ronda』(原案：中村瑛子 脚本演出桜田ゆみ)として歌劇化された。