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国鉄115系電車 改造車
JR西日本承継車は、554・556・652・654が国鉄時代の1985年にAU13E形分散式冷房装置を6基搭載する冷房化改造を施工され、1987年に651・653が試作のWAU101形を3基搭載して冷房化されたが、555は非冷房のまま1992年に廃車された。その後、2001年に651・653、2004年に554、2013年に556・652・654が廃車され、650番台は全廃された。
クハ115形600番台は偶数向きの改造車グループで、113系クハ111形からの改造編入車と115系サハ115形の先頭車化改造車の2グループに分類される。
1984年2月改正による岡山地区の短編成化増発用として、115系6両編成を4両編成・3両編成に短縮した際に不足する偶数向きクハを補うため、京阪神地区で余剰となったクハ111形300番台6両が1983年から1984年にかけてクハ115形へ編入された。主幹制御器は113系のMC22からMC53に交換、客用扉の戸閉装置は半自動化対応のTK8A形へ交換、種車のグローブ型通風器は残存したほか床下の空気圧縮機は使用停止とした。
民営化時には601 - 605の5両ともJR西日本に承継された。604・605にはWAU102形3基による冷房改造が施工されたほか、605にはベンチレーターやタイフォンへのカバーが装着された。
国鉄115系電車 改造車
JR西日本の岡山地区に残る115系非冷房車を置き換えるため、1994年には関西地区で余剰となっていた冷房改造済みのクハ111形300番台3両が115系に編入改造され、サハ115形改造グループの続番となる620 - 622が付番された。改造内容は主幹制御器交換、ドアエンジンの半自動対応への交換などである。622は2001年に雨樋の張り上げ屋根化が施工された。
1996年に603・606、1997年に602、1999年に601、2002年に620・621、2012年に604・605・622が廃車され消滅。
1984年2月改正による広島地区115系の6両編成から4両編成への短縮に対応するため、中央東線の115系8両編成を6両編成に短縮してサハ115形基本番台を捻出し、方向転換と偶数（下り）向きに1000番台に準じた運転台設置改造を施工した。広島地区のほか高崎・新潟・松本・静岡地区の増発用にも追加投入され、1985年までに13両が改造された。車両番号はクハ111形改造車の追番となる607 - 619が付番された。
国鉄115系電車 改造車
当初の配置は607 - 609が広島運転所、610が新前橋電車区、611・612が沼津機関区、613が新潟運転所、614 - 619が松本運転所であった。沼津配置車は1985年3月に新前橋へ転出、612は1986年11月にクハ401-901へ再改造された。松本配置車は国鉄の民営化により中央西線中津川以北がJR東海の管轄になることから1986年11月に神領電車区へ転出した。国鉄の分割民営化では607 - 609がJR西日本、610・611・613がJR東日本、614 - 619がJR東海へ継承された。
広島地区の607・608は国鉄時代の1984年・1985年に廃車発生品のAU13E形分散式冷房装置を搭載する冷房化改造を施工した。607は149と同様に4基搭載、608は6基搭載する。609はJR化後にWAU101形集約分散式3基による冷房化が施工されている。JR西日本では2002年に609、2012年に607が廃車となり、最後まで残った608も2018年10月26日付で廃車となり、クハ115形600番台は区分消滅した。
国鉄115系電車 改造車
JR東日本承継車は、610は小山に転出しAU75形集中式により冷房化改造され、同区の7両基本編成に組成されて東北本線などで運用され2001年に廃車。611は非冷房のまま1990年（平成2年）に長野に転出し訓練車のクモハ115-1+モヤ114-1（元モハ114-801）ユニットと組成されたが2002年に廃車。613はインバータ制御AU712形集約分散式2基によって冷房化されたが、2015年8月25日に廃車となった。
JR東海承継車は1000番台と編成組成されC-AU711A形集約分散式2基によって冷房化された。1988年に中央西線中津川以北の運用が165系電車に置換えられたことから静岡に転出し、全車が飯田線 - 篠ノ井線系統の運用に充当したが、1999年に2両を残して東海道本線系統に転用された。313系3次車への置換えで2007年4月に617が廃車されJR東海からは消滅した。
国鉄時代の1983年からサハ115形1000番台を改造した番台区分。偶数向き。トイレは未設置。1983年・84年に新津車両管理所（現・総合車両製作所新津事業所）で1501 - 1504の4両が、民営化後の1989年から1992年までに1505 - 1513の9両が改造された。最後まで残存した新潟車両センター所属の1501・1504が2016年4月22日付で廃車され、廃区分番台となった。
国鉄115系電車 改造車
前述の1500番台と同じく1983年に登場したサハ115形1000番台からの改造車であるが、1500番台と異なり奇数向き固定使用とトイレ設置による独特の窓配置が特徴である。1601の1両が新潟車両センターに在籍したが、2016年8月18日に廃車された。
1983年に越後線・弥彦線電化開業用として身延線用2000番台奇数向制御車に施工した偶数向に方向転換改造である。車両番号は既存番号の続番とされた。2016年12月18日までに廃車された。
1984年にトイレ付奇数向きのクハ115-1148へ施工した偶数向き方向転換と改番である。分割民営化後にJR東日本が1991年と1992年に5両へ同様の工事を施工した。JR東日本にて施工された5両は2016年9月までに廃車されている。
1986年に岡山配置の6両編成を短編成化する際に偶数向きのクハ115形が不足したことから、奇数向きのクハ115形1100番台車を偶数向きに方向転換を実施し、同時に1400番台への改番も実施した。
同様な方向転換は、1984年にクハ115-1148→1244の事例があるほか、分割民営化後にJR西日本でも同様の方向転換改造が施工されているが、国鉄時代と異なり車番変更は実施されていない。
国鉄115系電車 改造車
C-AU711B形集約分散式冷房装置の搭載・クハ115形に冷房専用電源SCV（静止型コンバータ）の搭載・客扉のステンレス化・化粧板の交換などの改造施工をした車両にされた番台区分で現番号+5000、SCV搭載クハ115形は+6000とされた。
老朽化により1999年までに全車廃車。
JR移行後の1988・1989年にJR西日本でモハ115・114形を先頭車化改造したグループで、4ユニット8両が改造された。運転台ユニットは新製されず、廃車発生品が接合された。前頭部分原形の白熱前照灯が残る編成も存在したが、2006年に全車シールドビーム化改造が施工された。
当初は湘南色で非冷房だったが、後に瀬戸内色となり全車冷房化改造も施工された。1988年に改造された2編成は1991年に、1989年に改造された2編成は改造当初からバス用冷房装置で改造された。当初はパワーユニットとコンデンシングユニットを車端機器室に搭載したが、1991年改造車では屋根上に移設され、1989年改造車も後に屋根上に移設された。
座席はバケットシート交換によりシートピッチが拡大された。そのため戸袋窓部分のロングシートは設置されず座席定員は減少する。側面行先表示器の設置準備工事を同時に施工しているが、他社の2両編成と異なりクモハ115・114形とも前位側に設置した。
国鉄115系電車 改造車
8両全車が下関車両管理室（現・下関総合車両所）に所属し、山陽本線の岩国 - 下関間で運用されていた。しかし2008年時点で使用年数が最も長い本系列編成であることから老朽化が進み、特にWAU202形冷房装置の効きが悪いうえに故障も多く、トイレが未設置などの問題もあった。そのため、223系5500番台の置換えで捻出された後述の6000・6500番台により置換えが進められ、同年12月2日にT-01編成（クモハ115-551+クモハ114-551）が下関車両センターに回送された。さらに3編成が2008年度内に廃車され、残ったT-04編成（クモハ115-554+クモハ114-554）も2010年1月8日に廃車され、廃区分番台となった。
1991年（平成3年）に221系増備に伴い117系はJR京都線・JR神戸線での新快速運用が縮小された。これにより一部編成は6両から4両に短縮し、山陽本線岡山地区の快速「サンライナー」や福知山線（JR宝塚線）・奈良線へ転用し、余剰となった中間電動車ユニットを山陽地区に残存した非冷房車置換え名義で本系列に編入改造した番台区分である。
当初11ユニット22両が、2001年（平成13年）には3ユニット6両が改造され、2007年現在14ユニット28両に施工された。7ユニットが下関総合車両所の3000番台クハと、残る7ユニットは岡山電車区の3扉クハと編成を組成した。
国鉄115系電車 改造車
本系列と117系は補助電源電圧が異なり、ジャンパ連結器も本系列のKE76形3本に対して117系はKE96形1本であるなど互換性がない。このため、M'車からのサービス電源供給にはクハ115形に降圧装置を取り付け、ならびに車端部ツナギを改造したうえで、KE76形とKE96形を直接接続可能な特殊引き通し線を装備する。
パンタグラフは種車の関係でモハ115形に搭載される。側面行先表示器は本系列とは互換性がないため岡山電車区所属車は改造時点では使用停止とされ、広島運転所所属車は本系列用に交換。いずれも行先標受けが設置された。なお、車内側のドアはもともと白系の化粧板が張られていたが、体質改善工事施工時に本系列に合わせたステンレス無地に変更された。
2005年（平成17年）より30N体質改善工事を開始し2009年（平成21年）度に全車施工が完了した。この工事で117系時代の新鮮外気導入装置は撤去され、外見上は3000番台と同一になった。内装面では、座席配置・フラット天井・冷房吹出口形状・照明灯カバーがいずれも種車のままであり、特に天井を見れば判別は容易である。
国鉄115系電車 改造車
京阪神快速用に電動車ユニットの最高速度を110 km/hとしたものである。JR京都線・神戸線で運用されていた117系の他線区への転出により車両が不足したため、1992年（平成4年）より本系列の一部をJR京都線・神戸線などに転用することになり、対象車に以下の改造を施工した上で網干総合車両所などに配置した。
6500番台を除く電動車ユニットは、ブレーキ装置のてこ比を2.56から4.19に改良し車番をさらに+500を加えている。
平成6年頃から各路線から本系列の撤退により余剰となり、福知山電車区に残ったR1編成の2両を除いて岡山・下関地区などに転出し一般車と編成を組成した。両地区では最高速度が100 km/hであるため、順次車番が原番号に戻された。
岡山地区の115系非冷房車置き換えによる輸送改善のため、1994年（平成6年）に113系のサハ111形7000番台（2000番台の高速化改造車）2両へ客用扉を半自動対応のTK8A形に交換するなどの改造を施工した区分である。1999年（平成11年）までに全車廃車となった。
1999年の舞鶴線の電化開業に伴いクモハ115形+モハ114形1000番台ユニットを種車に、モハ114形の先頭車化改造により2両編成とされた番台区分である。
国鉄115系電車 改造車
工事期間の短縮と簡素化の観点から新設運転台は既存の先頭車と同一の形状とすることを止め、窓や灯具の配置を踏襲しつつ種車の構体を活用した切妻形状とされたのが特徴で、クモヤ145形などに近い外観となった。また廃車発生品の流用で工事費の低減も図られた。
岡山電車区所属車から転用の2組は改造時に後述のブレーキ装置の高速化改造を受けて原番号+5000の区分。網干電車区（現・網干総合車両所）所属のブレーキ装置のてこ比改良車が種車の3組は車両番号下4ケタが引き継がれた6500番台の区分とした。
クモハ115形には真空式和式トイレと車椅子スペースが設置された。霜害対応としてクモハ114-6106には2パンタが追加され、改造前から2パンタ車であるクモハ114-6123と合わせて2両が2パンタ車となった。体質改善40Nおよびワンマン運転対応化工事も施工されたが、通常の体質改善40N車と異なり客室は化粧板の張替えと戸閉機械を直動式 WTK113 への交換が主であり、座席配置は従来のセミクロスシートのまま（これは共通運用の113系にも共通する）である。
ワンマン運転対応化工事改造の内容を以下に示す。
1999年（平成11年）に5本10両が改造された。「R編成」と命名されたが、すでに福知山運転所に配置されていた113系5300・5800番台の2両編成（S編成）と共通で運用された。
国鉄115系電車 改造車
2008年8月の223系5500番台投入で経年の若い本車は他線区へ転属となり、同年11月にR4編成（クモハ115-6538+クモハ114-6625）・R5編成（クモハ115-6539+クモハ114-6627）の2本が下関車両管理室へ転出。12月11日に旧R4編成はT-13編成となり営業運転を開始した。さらに2008年度内に4本が転属し、自動解結装置を撤去して車両番号が-5000となる改番が実施された。
2001年7月のダイヤ改正より伯備線・山陰本線の新見 - 西出雲間でワンマン運転が開始された。これに伴い岡山電車区配置の3両編成の一部を2両編成に短縮するため、上述の6000・6500番台と同様にモハ114形1000番台へ運転台設置・2両編成化・ワンマン運転対応を施工した区分である。2001年に吹田工場・後藤総合車両所・下関車両センターで8両が改造された。
モハ114形が先頭車化改造でクモハ114形となり、前面は切妻の非貫通構造となった。上り方先頭車は国鉄時代の先頭車化改造車であるクモハ115形1500番台である。改造と同時に40N体質改善工事を施工されたが、座席の転換クロスシート化は行われていない。2両編成化で外されたクハ115形は廃車されず、初期型のクハの置き換えに転用された。
国鉄115系電車 改造車
併結運転時に貫通路使用の取り止めを前提としたため正面貫通路の廃止・運転台は先頭部ユニットの接合であり、運転台機器は同時期に廃車されたクハ115の廃車発生品の再用であるなど改造工数低減が実施されたほか、窓や灯具の配置も異なり、103系低運転台車体質改善40Nに近い形状になっている。またワンマン運転実施のため運賃箱や運賃表示機などを設置し、その際、視認性向上のため運転室前に小窓を新設。雪切室を廃止し主電動機冷却風の取入れ方法が運転室下からの吸気に変更。6000・6500番台とともに前面窓に後退角は付いていない。
6000・6500番台と同等の体質改善40N・側引戸電気指令化も施工されたが、高速化改造および転換クロスシート交換は未施工。このため車内は座席定員58・総定員138のセミクロスシートとしたほかトイレはクモハ115形に設置。パンタグラフは1196のみ1基搭載であるが、1編成での運転や冬期運行条件等を考慮し霜取り用と集電用の2機を搭載した。塗装は当初京阪神更新色とされたが、後に全車濃黄色へ変更。
2017年現在も全車岡山電車区G編成で赤穂線播州赤穂 - 東岡山間・山陽本線瀬戸 - 倉敷間・伯備線・山陰本線伯耆大山 - 西出雲間で運用される。車両番号はモハ114形から変更されていない。
岡山電車区では2004年に、輸送力見直しのため4両編成の運用の一部が3両編成に変更された。これに伴い3両のD編成の需要が増加したため、4両のA編成に組成されていたモハ115形に運転台を設置し対応させることになり、2004年に後藤総合車両所で4両が改造され発生した区分である。番号は原番号（6500番台は新製時の番号）に600を加えたものとなった。
前面形状は再び貫通扉付きのものとなったが、運転台位置は上述1000番台と同じくやや低めで運転台仕切窓を従来より拡大したため、同時期に登場した103系3550番台に類似した形状となった。運転台機器は下関所属で老朽化により余剰廃車となったクハ115形初期車からの発生品を流用し、ブロックごとにユニット化するなどコスト低減が図られたため、運転室の仕切り壁は上側が切れている。また雪切室を廃止したため、主電動機の冷却風取り入れ口は運転室の下にある。なおワンマン運転に対応させるため、自動放送装置が取り付けられた。このため機器類を収める箱が設置され運転室後部の窓が埋められたが、ワンマン運転は行われていない。全車30N体質改善工事が同時施工されており、座席も通常の体質改善車と同じ転換クロスシートに交換されたため座席定員48・総定員124となった。なおトイレは編成にクハ115形が組み込まれているため未設置である。
塗装は当初京阪神更新色とされたが、2012年までに全車濃黄色へ変更された。
223系5500番台の導入に伴い福知山地区で115系6000・6500番台が余剰となり、下関地区への転用の際に高速化解除されて発生した番台区分。2008年 - 2009年に吹田工場と下関車両センターで4両が改造された。種車が先頭車改造される前にてこ比が変更された車両が1500番台、変更されなかった車両が1000番台である。また高速化解除とともに自動解結装置が撤去され、ワンマン設備も使用停止となったため出入口表示器を不使用とした。下関総合車両所に配置され岩国 - 下関間で主に運用される。塗装は転属後は京阪神更新色だったが、2012年に濃黄色に塗り替えられた。なお1106にはモハ114時代に装着された霜取用パンタグラフが残存する。
広島・山口地区には車齢の高いクハ115形や、115系と混成でクハ111形が運用されていたが、老朽化が進んだことや、クハ111形混成編成では半自動ドアが使用できないなど、サービス上の問題があった。このため京阪神地区への新型車両投入により捻出された広島地区の113系を115系に改造し編入することになり、クハ115・111形初期車の置き換え用としてクハ111形2000番台を改造したクハ115形2500・2600番台が2012年度に登場した。
改造内容はMC54A形主幹制御器を115系用MC53形へ交換・ブレーキ弁のカム構造変更・ジャンパ連結器交換の編入改造である。相違点として運転台に抑速ブレーキ表示灯を設置した。
2500番台が偶数向き、2600番台が奇数向きである。車両番号はクハ111形新製時のものに500を加えたものとしたが、クハ111形2500・2600番台は嵯峨野線時代に電気連結器取付工事を実施後に撤去したグループであり、改番前の元番号に500を加えたものとした。
老朽化したクハ115形初期形車置換えを目的に113系クハ111形750番台から本系列への改造を2013年に施工した。体質改善車ではなく座席はボックスシートである。
759の1両が下関総合車両所運用検修センターに所属していたが、227系の導入により2015年3月に廃車され、廃区分番台となった。
国鉄115系電車 他系列への改造車
房総各線で運用している113系6両編成の一部を4両編成とするにあたりサハ代用で組込まれていたクハ111形を捻出するために、中央東線の短編成化で余剰となったサハ115形300番台4両を1984年と1985年に編入改造を施工した。
前項同様に房総各線で運用している113系6両編成の一部を4両編成とするにあたり、余剰となっていたクハ115形基本番台を1988年に編入改造した。種車はすべて非冷房車で基本番台・300番台ともに従来車の続番とされた。1993年までに全車廃車。
常磐線の編成組み替えなどで先頭車が不足したため、1986年にクハ115形の1両が401系のクハ401形に改造された。改造当初の車両番号はクハ401-901であったが、1987年1月にクハ401-101へ改番されている。
国鉄115系電車 各種改造工事
非冷房で落成した基本番台は、300番台・113系0'番台が新製冷房車で落成したためサービス標準化の観点から以下に示す冷房化改造が1975年度より施工された。
冷房化改造を受けた車両は奇数番号車は奇数向き、偶数番号車は偶数向きに改造され、一部車両は方向転換も実施された。また1980年度以降には1000番台以降の冷房準備車にも取付工事が開始された。3000番台の冷房準備車は1984年に全車両が冷房化され、2年で工事完了となった。
国鉄末期に広島地区クハ115形改造車の一部で施工された冷房化改造では、153系の廃車発生品のAU13形分散式冷房装置4基または6基が搭載された。
新製車に合わせて国鉄時代に施工された改造工事はAU75形集中式冷房装置の搭載を前提としていたが、分割民営化後のJR東日本・JR東海の両社では経費削減の観点から集約分散式を搭載する改造も施工された。民営化後の冷房化改造では補助電源装置も従来のMGに代わり屋根上搭載インバータや静止形コンバータ (SCV) が適用された。
国鉄115系電車 各種改造工事
1976年度に東北・高崎線の115系300番台投入で115系0番台が新潟地区の旧性能車置き換えとして転用された際、寒冷地の走行を考慮して新潟地区の165系に相当する耐寒耐雪構造工事が行われた。改造内容は先頭車前面へのタイフォンカバー設置、客室内への主電動機冷却風取り入れ口の設置、前面窓へのデフロスタ設置などである。1978年度に115系1000番台が新潟地区に新製投入されたため115系0番台の新潟地区での運用は終了し、タイフォンカバーの撤去などを行った上で岡山・広島地区へ転属した。
1984年の越後・弥彦線電化の際は沼津・岡山・広島から115系0番台・2000番台の一部が新潟地区に転用されることになり、寒冷地の走行を考慮した耐寒耐雪構造強化工事が行われた。改造内容は耐雪ブレーキの設置、客室内への主電動機冷却風取り入れ口の設置、乗務員室への温風暖房の設置などである。
115系は1973年の300番台より前面強化構造で新製されたが、0番台についても1978年度より前面強化改造が施工されることになった。0番台先頭車の前照灯は白熱灯2基を前面窓下に設置していたが、300番台以降は小型で耐久性に優れたシールドビームが採用されており、0番台車でも前面強化改造と同時にシールドビームへの交換が施工された。
国鉄115系電車 各種改造工事
改造内容は前面外板の補強と前照灯のシールドビーム化である。ライトの口径が異なることから通常は前面強化工事と同時施工でライトケースごと撤去し、外見上の違和感がなくなるように300番台以降の車両と同じ形状に整形されている。
車齢が15年以上経過した車両は老朽化や設備の陳腐化が深刻になったが、当時の国鉄は財政状況が厳しく、それらの車両を新車に置き換えることは難しかったため、延命のために特別保全工事が行われた。改造内容は主に屋根や腰板、窓まわりの外板の補修および空気配管や配線の取り替えであった。この工事は全般検査2回分（約8年）分の寿命を延ばすことが目的だった。
115系0番台は国鉄時代より前照灯のシールドビーム化が進められていたが、JR化後は改造費節減の観点から白熱灯用ライトケースに口径差を解消するリング状の枠を取付けシールドビームを設置する方式が開発された。枠の色は一般的に周囲と同色にされるが、豊田車両センター所属訓練車編成クハ115-108に見られる灰色という例外もある。
国鉄115系電車 各種改造工事
2006年以降にJR西日本下関車両センターが施工した改造では、さらなる経費削減の観点からクハ105形100番台廃車発生品のシールドビームを流用し、枠で電灯部分をくり抜いた鉄板でライトケースを塞ぐ工法となった。2008年に最後の大型前照灯装備車クハ115-199がシールドビームに改造されたため、0番台の原型前照灯装備車は姿を消した。残存車はクハ111形改造の605のみとなったが、同車も2008年5月に改造され本系列から白熱灯車が消滅した。
JR東日本では1988年の東中野駅列車追突事故を契機にATS-Pの設置が推進されることになり、115系でも首都圏の全車と長野・新潟地区の一部車両で設置された。後に長野・新潟地区ではATS-SNを基本としたATS-Psの設置が対象全車で完了している。ATS-P・Ps関連機器はクハでは床下に搭載されたが、クモハでは床下機器スペースが小さく搭載が困難なため、0番台では運転台後部の側窓を閉鎖して機器箱を設置、300番台・1000番台では運転台仕切壁の上側に機器箱が設置された。
JR西日本では2005年のJR福知山線脱線事故を機にATS-Pの整備が進められ、115系にも順次搭載されている。
国鉄115系電車 各種改造工事
非冷房車は冷房搭載を前提としていないため、構体の補強および電源用三相交流引き通し増設の工事が伴い、多額の費用と時間を要していた。早期の冷房化を図るため、JR東日本での非冷房車の冷房改造は分散式のAU712形で行われることになった。1988年度から改造が実施され、豊田電車区・小山電車区・上沼垂運転区（現・新潟車両センター）所属の基本番台・800番台を対象に施工されている。
冷房装置本体は重量分散化で補強を不要とするAU712形集約分散式冷房装置を搭載、室内の左右に冷気用ダクトを2本設置して冷房効率化の観点から一部の扇風機を残存した。電源は当初はモハ114形のMG換装で対応していたが、途中から工期・費用を削減するためSC24形インバータ（28 kVA・VVVF制御）を屋根上搭載とした。SC24形インバータ搭載の場合はクモハ・モハ114形のMGが20 KVAのまま存置されている。
国鉄115系電車 各種改造工事
冷房準備車ではAU75C形の後継機種となるAU75F形を搭載するのが基本であるが、上沼垂所属のクハ115-1502・1503・2035・2037・2039・2040・2129は編成を組成する電動車ユニットが非冷房車であったため、冷房準備車ながらAU712形冷房装置とSC24形インバータが搭載された。AU75形用塞ぎ板を一旦外した後に天井を再改造しており、ランボードを残存させているが、1981年以降の製造車は201系で採用された物と同タイプを装備する。
115系のAU712形冷房改造車は施工車の大半が車齢の高い初期車であったため、早期に淘汰されている。中央東線では2000年12月の豊田電車区から松本電車区転属後に小山区からの115系転入車に置換され、東北・高崎線用はE231系への置換えで全廃となった。新潟地区では比較的遅くまで残っていたが、2015年12月までに全廃となっている。
2000年に松本運転所へ転属した編成の一部は伊豆急行200系となったが、すでに全廃となった。
国鉄時代の特別保全工事を発展させ、20年程度の延命を目的とした車両更新工事。外板や配管の交換、座席モケットや化粧板の交換、屋根の塗り屋根化、前照灯のシールドビーム化、方向幕準備工事車への方向幕設置などが行われた。
国鉄115系電車 各種改造工事
115系の2両編成で運転される弥彦線は、1988年10月からワンマン運転が実施されることになった。これに伴い一部編成に放送装置や運賃箱の設置、ドアチャイム、EB取り付けなどの改造が施工された。施工車両は白をベースに朱色3号と黄5号のストライプ塗装に変更された。
弥彦線向けワンマン車は1995年度に塗装変更が行われ、白地に窓周りをライトイエローとしてグリーンとグレーの帯を配する配色となった。
JR東日本では東京都市圏の輸送力増強のため、1989年度から1990年度に小山電車区の300番台7両編成のうち、14編成98両にロングシート改造を施工した。
長野地区では分割民営化直前の1987年3月に長野地区の1000番台1編成3両へ試験的にロングシート化改造を施工した。編成はクモハ115-1019+モハ114-1025+クハ115-1018の3両編成（後の長野総合車両センターN29編成）で、トイレ対向部を除きすべてロングシート化された。長野地区では寒冷地での冬期の暖房効果に難があるとして、2002年12月のリニューアル工事の際にセミクロスシートに戻されている。
国鉄115系電車 各種改造工事
1992年9月14日に発生した成田線大菅踏切事故を受けて、JR東日本は113系電車と同様に1972年度以前に製造された車両にアンチクライマー付きのステンレス板を取り付ける前面強化工事を施工した。緊急対応のため、塗装を省略してステンレス地に帯テープを貼付させた状態で出場させ、次の検査入場時に順次塗装された。初期車は前照灯のシールドビーム化改造も合わせて行われた。
新潟・長野地区では先頭車化改造車増備によりクモハ114形・115形による2両編成で運行されていたが、2両編成にはトイレがないため1992年から新潟地区の車両に、1999年から長野地区の車両に大型トイレを設置する改造工事が施工された。
アコモデーションの改善や故障防止、信頼性の向上などを目的としてJR東日本車所属の300番台・1000番台一部車両を対象に1998年度から2002年度にかけて、6両編成×7本、3両編成×53本、2両編成×4本の209両が施工された。
1990年にJR東日本では、乗務員を対象に定期的に行う異常時の取扱いや応急処置等の教育訓練のため保留車を活用して訓練用編成の整備を行った。2016年までに全車廃車。
クモヤ115・114ユニットは上沼垂運転所（現・新潟車両センター）で2000年に改造された。種車時代に冷房改造を施工したため屋根上にSC24形インバータを搭載する。2016年6月17日付で廃車された。
国鉄115系電車 各種改造工事
当初の訓練車は改造時期の関係で全車非冷房だったためモヤ115-2 - 4は冷房車に置換えられた。その後小山車両センター所属のモヤ115-5と長野総合車両センター所属のモヤ114-1が廃車。残存した豊田車両センター所属のモヤ115-6は2014年に長野総合車両センターへ回送され廃車となった。
JR東海では1987年夏に、神領電車区所属のC4編成3両1本（クモハ115-1039 + モハ114-1053 + クハ115-1040）を集約分散式冷房装置（インバータによる容量可変制御、試作のため形式なし）の試作車として改造した。従来からの集中式AU75形（能力48.84 kW ≒ 42,000 kcal/h）では重量が約750 kg/1基 あり、冷房化には屋根構体と側構体の補強工事を必須項目とし、車内も天井機器を取り外して冷房風道取付けと艤装配線を行っていたが、C-AU711形の改造ではこれらの工程が不要となり、改造費用の低減と工期の大幅な短縮が可能となった。
国鉄115系電車 各種改造工事
C-AU711形試作機の重量は約270 kg/基で、能力18.6 kW ≒ 16,000 kcal/hの装置を2基搭載するものである。ただし、実際に動作試験を行うと能力は20.93 kW ≒ 18,000 kcal/hが確保できることが判明した。電源は冷房準備車の160 kVA電動発電機（MG）からの三相交流440V,60Hzを使用した（1000・2000番台）。
試作結果を踏まえ、1988年頃からC-AU711形集約分散式を番台に関係なく非冷房車両（冷房準備車も含む）に搭載する改造工事を施工。C-AU711形量産機の重量は約280 kg/基で、能力20.93 kW ≒ 18,000 kcal/hの装置を2基搭載するもの。2分散冷房装置を正式に採用したのはJR東海のみである。
ただし、1990年から改造が開始された基本番台の場合、MGの交換が必要となるが冷房装置がインバータ式であること、国鉄時代と異なり通常は固定編成で使用されることなどからモハ114形のMGを残存させ、新たに冷房電源用として偶数向きクハ115形に直流600Vを出力する静止形コンバータ (SCV) を搭載した。車番は電動車が5000番台、制御車は6000番台に改番された。
国鉄115系電車 各種改造工事
身延線では冬期の霜取りとして、3両編成に無動力のモハ114形を組み込んだクモハ115形+モハ114形+モハ114形（サハ代用）+クハ115形の4両編成で霜取り運用を実施していたが、編成変更の解消のため1998年度にモハ114-2608のパンタグラフを2基に増設する改造が行われた。パンタグラフ増設部の屋根高さが20 mm切り下げられ、PS23A形パンタグラフが設置されている。
クハ115-604・605・609・651・653には、WAU101形・WAU102形集約分散式を3基搭載した。冷房搭載後も扇風機を装備し、集中式とは天井意匠が異なる。
クモハ115・114形550番台は105系冷房改造車と同じバス用冷房を応用したWAU202形を搭載したものの、全長20mの本形式では能力不足が露呈するようになり、晩年は過負荷稼働による故障が頻発する結果になった。
延命N工事は国鉄時代の特別保全工事の内容にアコモデーション改良を加えた工事、延命NA工事は国鉄時代に特別保全工事が施工された車両にアコモデーション改良を行った工事であり、115系では1988年度から1994年度にかけて0番台・300番台の計91両に施工された。
国鉄115系電車 各種改造工事
共通の改造内容として車内化粧板のクリーム色への変更が行われたが、岡山地区の300番台のように化粧板が従来の緑色のまま残された例もある。広島地区300番台の一部は側窓が上段下降・下段上昇式に交換されている。
広島地区のクハ115-218・165の2両は、扉横のロングシートを撤去して、キハ54形500番台一般仕様車と同様のバケットシートのクロスシートをシートピッチ拡大して設置したほか、内装化粧板を117系風の焦茶色に張替えている。当初は出入口付近に収納式の補助席を設置していたが、後年撤去されている。
延命N工事施工車の番号は以下の通り。
延命NA工事施工車の番号は以下の通り。
特別保全工事を発展させた車両更新工事。国鉄時代から施工されていた延命工事の内容に加え、新型車両に合わせた接客設備の改善や新型車両との部品共通化によるコスト低減、検修の効率化を目的として、1998年から施工が開始された。
2009年までに2000・3000・3500番台の全車および1000番台の大半に施工が終了した。115系の体質改善40N工事は1998年度から2001年度にかけて115系1000・2000番台計94両に、工事内容を簡略化した体質改善30N工事は2002年度から2009年度にかけて、1000・2000・3000番台の計261両に施工された。
体質改善40N（想定寿命40年）
国鉄115系電車 各種改造工事
車体
外板は腐食対策から張り替えおよび一部ステンレス化を行い、側雨樋（一部ステンレス化）と外板を一体化。
屋根布の全面ローン化（塗屋根化）および通風器の撤去。
側窓は下部固定上部上昇式ユニット窓とし、車端窓は固定式1枚窓に変更。
側引き戸の窓は押え面方式、運転台および戸袋窓などのガラス支持方式も変更することでHゴム不使用化。
主要機器
戸閉機械は小型化を図った直動式に変更。
電気指令式半自動装置を搭載し、半自動時の扉扱いが容易となる構造に変更。
床下からの立ち上がり配管のステンレス化、老朽化した配線の引き直し。
乗務員室
前面窓を1枚のパノラミックウィンドウに変更し、視認性を向上。
運転台ワイパーを空気式から電気式に変更。
放送装置の取り換えによる車内放送の容易化。
客室
座席を223系に準じた転換クロスシート（シートピッチ910 mm）に変更。暖房器は腰掛け搭載とした。
客室化粧板を223系に準じたデザイン・材質への更新。
パネル工法による室内天井の平面化、蛍光灯カバーの取り付けと直動式戸閉機械採用による鴨居の小型化。
荷棚をパイプで構成されるものから前飾り付きに変更し、吊り革を車両全長にわたって増設。
側引き戸の半自動用取っ手の撤去によりドア開閉幅を113系と同じ1300 mmに拡大
半自動での扉扱い時に使用する開閉用押しボタンを設置。
妻引き戸にドアチェックを設け、開いた際には自動的に復位する構造。
トイレ対面の座席を撤去し、車いすスペースを設置。
床面の主電動機点検蓋を廃止して騒音低減、床面隅にRを設けて清掃の容易化を図った。
1000番台は同時期に施工された2000番台・113系7000番台40N施工車とは次の相違点がある。
体質改善40N工事は以下の車両へ施工した。また岡山電車区所属のモハ115-1086・1105は行先表示器の埋め込みを同時施工している。
塗装は113系体質改善車と共通で、ベージュをベースに窓周りをブラウン、窓周り下部に青帯を配した。薄茶色15号を基本に窓周りを茶として下部にコーポレートカラーである青の帯が巻かれた。広島支社向けではベースカラーが白（オイスターホワイト）となり、車両裾部に茶色（窓周りと同色）が引かれている。
ローカル線向けの体質改善40N工事車（舞鶴線・伯備線向けワンマン車）は外装の更新のみを施工した内容となり、内装は化粧板の取替えと標記類の変更・車椅子スペースの設置のみ施工され、ボックスシートが存置された。
岡山電車区に所属していた0番台のクハ115-219・622は2000年・2001年に40N体質改善車に合わせた外観への簡易的な改造が行われ、通風器撤去と張上屋根化が施工された。同時に化粧板ならびに座席番号や車内案内標記を体質改善車と同品に交換されたが、網棚とセミクロスシートは未交換である。クハ115-622は後藤総合車両所で施工された。
体質改善30N
2002年以降の施工メニュー。40Nでは行われていた窓・屋根部の改造を省略し、コストダウンを図った。想定寿命は30年。下関総合車両所運用研修センター所属クハ115-1151への施工を最後に2009年11月に終了した。
室内天井は平面化されておらず、車内スピーカーは原型のままである。ドアは半自動ドアボタンは設置されたがドアエンジンに変更はなく、手掛けも存置されている。3000番台・3500番台は当初から転換クロスシートのため座席配置に大きな変更はないが、モケットや化粧板の交換は実施された。
体質改善30N工事施工車は以下の通り。
岡山電車区所属の300番台（D編成）は乗降ドアの半自動ドアスイッチがなく、半自動扱い時は従来同様の手動開閉となっていた。2017年4月に出場したD-26編成より、押しボタン式の半自動ドアスイッチの設置工事が進められている。ドアスイッチの取り付け位置の関係から戸袋窓が小型化され、外観の印象が変わっている。
国鉄115系電車 事故廃車
老朽化・余剰を除いた事故による廃車は本系列では以下の6両が該当する。
モハ115-34・クハ115-113
1987年2月12日午前10時55分ごろ、両毛線思川 - 栃木間の第2高屋踏切で、立ち往生していた大型トレーラと高崎発小山行普通列車に投入されていた当該車両が衝突。先頭のクハ115-113が脱線転覆し大破。後続のモハ115・114-34も脱線した。同年3月13日付で廃車となった。モハ114-34はモハ114-41を廃車とし部品供出を受けた上でモハ115-41とユニットを組成して復旧した。
クハ115-35
1994年に赤穂線普通列車で運用中に遮断機のない踏切で大型ダンプカーと衝突し大破。非冷房で廃車対象であったことから修復せず同年7月4日付で廃車。
国鉄115系電車 事故廃車
クハ115-375
2002年10月1日、台風21号による強風のため飛来してきた木片が前面に衝突し損傷。所属の小山車両センターではE231系へ置換え進行中であったことから修復せず同年11月2日付で廃車。
クハ115-408・モハ114-359
2015年2月13日、山陽本線西阿知 - 新倉敷間の八人山踏切で侵入した大型トラックと当該車両が衝突。先頭車と2両目が大破し、2016年3月1日付で廃車となった。モハ114-359ユニット相手方のクモハ115-323は、2015年9月9日付で廃車となったA13編成のモハ114-316とユニットを組成して復旧している。
国鉄115系電車 運用
国鉄時代・JR化後を通して線区単位で解説する。
東北本線上野口は本系列が最初に投入された線区であり、80系電車や電気機関車牽引による客車で運転されていた東北本線（宇都宮線）・高崎線普通列車の置換え・新性能化が目的である。
1963年（昭和38年）1月に登場した115系は東北本線上野口に初投入され、同年3月より上野 - 宇都宮・日光間で営業運転を開始した。この115系投入で余剰となった80系電車は岡山 - 広島間準急「とも」などに転用された。高崎線には1964年（昭和39年）から投入され、115系による高崎線・東海道本線直通列車も設定された。当初は4両編成を基本に、最大12両編成を組成して運用された。
当初の配置車両区は宇都宮運転所・新前橋電車区とされたが、1966年（昭和41年）7月から宇都宮配置車が新設された小山電車区へ順次移籍。新前橋電車区投入時から両毛線・日光線の運用も担当した。投入開始から2年後の1965年（昭和40年）10月には、客車列車を除く東北・高崎線の普通列車新性能化が完了した。
国鉄115系電車 運用
行楽期には臨時列車として115系が秩父鉄道の三峰口まで直通する運用も設定され、三峰口では東武鉄道からの乗り入れ列車とも並ぶ時期があった。上信電鉄でも115系が1963年（昭和38年）から1969年（昭和44年）にかけて行楽期の休日に荒船山登山客向けの臨時快速「あらふね」として下仁田まで直通しており、上野発下仁田行きは夜行列車として運転された。
1967年（昭和42年）には波動輸送対応として115系の低屋根・横軽対策車の投入が実施され、小山電車区に配置された。同年3月から2ヶ月間は土休日に京浜東北線用の103系を東北・高崎線の一部普通列車に投入し、115系を臨時快速で運用する措置が実施されていた。同年8月には郵便車のクモユ141形が新前橋電車区に新製配置、同時期に荷物車のクモニ83形0番台が長岡運転所に配置され、上越線の郵便・荷物列車として115系普通列車との併結もなされた。
1968年（昭和43年）10月のダイヤ改正（ヨンサントオ）では、赤羽 - 大宮間の三複線が完成して京浜東北線、列車線、貨物線が分離され、東北・高崎線は列車線を走るようになった。客車列車から115系化されていた高崎線・東海道本線直通列車は運転区間が見直され、従来の前橋 - 東京 - 富士間から前橋 - 東京 - 沼津間に短縮された。
国鉄115系電車 運用
ヨンサントオでは運用の都合から115系による定期急行列車も登場しており、朝ラッシュ時の普通列車が上野駅に到着した後の折返しで下り列車のみが設定されていた。籠原発上野行き普通列車の折返しが「あかぎ1号」「ゆけむり2号」として、宇都宮発上野行き普通列車の折返しが「なすの1号」として運転された。1970年（昭和45年）10月には「なすの1号」に日光行きが設定され、1975年（昭和50年）3月改正（ゴーマルサン）で誤乗防止により「日光3号」に改称された。これらのいわゆる「遜色急行」4列車は1976年（昭和51年）11月に快速列車に格下げされている。
上越線・羽越本線経由の上野 - 秋田間長距離客車列車であった1821・1822列車はヨンサントオ改正で上野 - 長岡間の夜行列車に短縮され、115系電車に置き換えられた。高崎・上越線系統では115系に併結する郵便・荷物電車のうち、クモユ141形が新前橋電車区から長岡運転所へ転出した。東北・高崎線系統では115系列車に新前橋電車区のクモユニ74形を併結する運用も登場している。
1969年（昭和44年）からはサハ115形組み込みの7両編成が基本編成、4両が付属編成となり、最大15両による運用を開始した。
国鉄115系電車 運用
1973年（昭和48年）から冷房付きモデルチェンジ車である300番台の投入が開始された。製造開始と同時期に上尾事件が発生したため、通勤輸送の改善を目的に1977年（昭和52年）まで、113系1000'番台とともに、当初の予定数よりも大量に製造された。上野口への緊急対応用として運用投入できる1編成を常時滞留させる対策などを実施したほか、1975年（昭和50年）10月には急行形車両によるラッシュ時の間合い運用を終了。通勤時間帯列車の115系15両化が完了した。高崎線・東海道本線直通列車は富士、沼津から熱海までの短縮を経て1973年に廃止された。
300番台の大量増備には地方に残る旧形国電置換えの名目もあり、1976年（昭和51年）から小山・新前橋両電車区の基本番台車は、長岡運転所・岡山運転区・広島運転所に転出する車両と、冷房化改造を受けて引き続き運用される車両に分かれた。
国鉄115系電車 運用
1978年（昭和53年）10月のダイヤ改正では高崎地区に残存していた旧形国電置換えと東北本線黒磯駅以南に残存していた普通客車列車の電車化、東北本線・高崎線規格ダイヤ化による増発のため1000番台も投入開始。1982年（昭和57年）には新幹線リレー号にも運用された。その後も増発が繰り返され、1984年（昭和59年）2月のダイヤ改正ではすでに新造車の製造が打ち切られたため、岡山・広島に一旦転出していた基本番台と1000番台が、長岡からはサハ115形1000番台が、1985年（昭和60年）3月のダイヤ改正では三鷹・松本・長岡・沼津から運用の見直しによる捻出車が転入。小山・新前橋区合計で859両と、本系列のほぼ半分が投入された。
しかし、この頃が上野口における本系列のピークで、同年12月からは211系電車の投入が開始され、民営化直前の1986年（昭和61年）11月のダイヤ改正では、広島地区の111系置換えのため基本番台・300番台約60両が広島運転所と幡生車両所（いずれも当時）へ転出となり、状態の悪かった初期車の廃車も実施されたが、それでも分割民営化時には約700両がJR東日本に引き続がれ、運用された。
国鉄115系電車 運用
小山電車区・新前橋電車区所属車は、最大15両編成で東北本線・高崎線の上野口普通列車の主力として運用されていたほか、高崎線快速「タウン」「アーバン」や宇都宮線快速「スイフト」「ラビット」などの快速でも運用された。当時は基本編成7両・付属編成4両の11両のほか、4両編成2本を繋いだ8両を中心に運用された。編成番号はモハ114形の車両番号に小山電車区所属車は「Y」、新前橋電車区所属車は「T」を冠したものが付与されており、モハ114形を2両含む7両編成では編成中に2つの編成番号が付けられている。
2000年（平成12年）からのE231系の増備により、2002年（平成14年）7月24日のダイヤ改正で湘南新宿ライン、2003年（平成15年）に高崎線での運用が終了。最後まで残存した東北本線の定期運用も2004年10月ダイヤ改正で終了し、2005年（平成17年）1月15日にさよなら運転を実施した。
国鉄115系電車 運用
その後、4両の小山車両センターY427編成のみが大宮支社管内の予備・訓練車兼用として使用するため残存した。訓練車として宇都宮運転所・黒磯駅・川越車両センター・大宮総合車両センター・東京支社への貸出も行われたほか、営業運転では日光線や青梅線などホーム有効長が短い路線での臨時列車にも投入された。しかし最後まで残っていた大宮 - 奥多摩間の快速「むさしの奥多摩」運用が201系「四季彩」に置換えられ、2007年3月にE231系付属編成（U-118編成）の増備により訓練には当日予備の車両を使用する体制となったため2007年（平成19年）12月1日付で廃車となり、小山車両センターの本系列配置は終了した。
115系の運転線区は高崎地区ローカルにも拡大した。両毛線は1968年10月のヨンサントオ改正で前橋 - 小山間が直流電化され、115系も使用されるようになった。信越本線高崎 - 横川間では1962年7月の電化時より40系が使用されていたが、1967年10月より一部列車が115系での運転となった。1978年には115系1000番台が新前橋電車区に新製投入され、両毛線、吾妻線の70系・40系など旧性能車が置き換えられた。1985年には高崎地区用115系の大半が上野口の輸送力増強用に転用され、上野口の急行廃止で余剰となった165系が普通列車用として高崎地区に転入している。
国鉄115系電車 運用
上野口向けの115系運用はE231系投入で2005年までに置き換えられたが、その後も高崎地区向けには短編成の1000番台が残存した。塗装は湘南色であった。編成番号は識別記号『T』と編成に組み込まれるモハ114形の車両番号を組み合わせて付与された。
T1159編成のうちクモハ115-1065・モハ114-1159・クハ115-1208の3両は、三鷹電車区に横須賀色で新製配置された唯一の1000番台車4両のうちの3両であり、新前橋電車区転入後は湘南色となった。同時に新製配置されたサハ115-1027は1992年にクハ115-1512へ改造され、2010年（平成22年）時点では長野総合車両センターC8編成に組み込まれ中央東線で運用されていた。
1997年（平成9年）には長野総合車両所（当時）所属の115系3両編成1本が新前橋電車区に転入し、T1030編成となった。この編成は北陸新幹線先行開業の前日に廃止となる信越本線横川 - 軽井沢間を通過した最終上り普通列車に充当されており、高崎到着後返却されずに転入した。この編成にはモハ115形1000番台改造のクモハ115-1566が組み込まれており、高崎地区の115系で唯一の先頭車化改造車となった。
国鉄115系電車 運用
1998年（平成10年）の長野オリンピックの際に当時の新前橋電車区から4両編成1本を長野総合車両所に貸し出し、信越本線（当時）小諸- 直江津間で限定運用を行った事例がある。この貸し出しでは小諸で夜間滞留が採られたほか、側面方向幕は対応する駅名コマが無いため白表示とし、サボによる表示となった。
JR東日本では1998（平成10）年度より115系のリニューアル工事が行われ、高崎地区の115系にも施工された。リニューアル車は車内の腰掛・化粧板・つり革の交換、補助電源装置は電動発電機（MG）から静止形インバータ（SIV）に更新、電動空気圧縮機はレシプロタイプから除湿機能付きスクリュータイプに変更、屋根上の集中式冷房装置はAU720B形に更新された。ドア横アクリル製袖仕切りの有無・暖房稼動時の高温対策用座席下金属部カバーの有無など、編成ごとに細かい施工内容が異なる。
2005年（平成17年）12月の組織変更による統合で、新前橋電車区は高崎車両センターに名称変更された。保安装置はATS-P・SNを搭載。デジタル無線装置を装備し、機器は運転席後方の荷物棚に設置される。客用扉は、2017年（平成29年）時点では通年で半自動扱いとなっていた。
国鉄115系電車 運用
高崎車両センター所属の115系は、同センター所属211系の代走で黒磯までの入線や乗務員訓練などで小山車両センターへ貸出された経歴がある。かつては小山所属107系の代走運用にも充当された。
2010年（平成22年）7月にT1090・T1133編成には群馬デスティネーションキャンペーンのPRラッピングやヘッドマークが施されたが、翌2011年（平成23年）9月末のキャンペーン終了に伴い同10月上旬までに剥離された。T1090編成は訓練車兼用であったが、他の編成が投入される場合もあった。T1133編成は小山・宇都宮などの駅名が緑色で表示される宇都宮線用の方向幕を搭載しており、壁面化粧板の色なども若干異なっていた。
2016年（平成28年）4月1日時点での4両編成は、両先頭車がクハ115形で組成されるT1090・T1091・T1133・T1142 - T1147編成と、クモハ115形とクハ115形で組成されるT1044・T1159編成の11編成が在籍していた。T1044・T1159編成はサハ115形を切り離し3両編成で運用されることもあった。
国鉄115系電車 運用
2016年（平成28年）9月にT1143 - T1145・T1147編成、同年10月にT1090・T1091編成、同年11月にT1133・T1142編成が廃車され、同年12月13日以降は4両編成運用の211系への置換えが実施された。同年12月19日にT1146・T1159編成およびT1044編成に組込まれていたサハ115-1007が長野総合車両センターに廃車回送され、同月21日付で廃車。サハ115形は廃形式となり、T1044編成が3両編成となったのをもって当センターから4両編成は全廃となった。2017年（平成29年）6月2日付でT1030・T1044編成の2本6両が廃車された。
2017年（平成29年）では上越線高崎 - 水上間・信越本線高崎 - 横川間・吾妻線・両毛線で、吾妻線は3両、他は主に3両編成を2編成連結した6両編成で運用された。また2017年（平成29年）8月から正面行先方向幕の使用を停止しており、幕部分は車体と同じ緑色で埋められた。
国鉄115系電車 運用
2018年（平成30年）1月15日、JR東日本高崎支社は同支社管内の115系の定期運用を同年3月に終了することを発表した。2018年（平成30年）3月17日ダイヤ改正により、前日の同月16日ですべての定期運用を終了した。その後同月21日にT1022・T1032編成を連結した6両編成が専用ヘッドマークを掲出した団体専用列車に充当され、信越本線高崎 - 横川間・上越線高崎 - 水上間で各1往復の運転（さよなら運転）が行われた。
定期運用から撤退後の2018年（平成30年）4月1日時点では、1000番台3両編成10本30両が配置されていた。リニューアル未施工車のT1040編成1本、リニューアル施工車のT1022・T1032・T1036 - T1039・T1041・T1043・T1046編成の9本が在籍していた。同年4月にT1038・T1039の2本が、同年7月にT1022・T1032・T1036・T1037・T1041・T1043・T1046の7本が廃車され、リニューアル施工車は全廃となった。
以降はT1040編成の3両のみが配置されていたが、2020年（令和2年）3月1日付でモハ114-1040・クハ115-1030の2両が廃車。残るクモハ115-1030も2025年1月17日付で廃車となり、JR東日本所属の115系が消滅した。
国鉄115系電車 運用
中央東線に115系が初投入されたのは1965年5月の松本電化から約1年半後、特急「あずさ」の運転が開始された1966年12月12日のダイヤ改正からである。客車列車の一部電車化のため三鷹電車区に0番台66両が新製配置されたのが始まりで、編成はクモハ115形を含む3両編成2組でサハ115形2両を挟んだ変則8両編成、モハ114形は低屋根車の800番台であった。塗装は70系電車「山スカ」と同じく横須賀色が採用された。
客車列車から置き換えられた115系では郵便・荷物電車の併結も行われており、72系から改造されたクモユニ82形800番台・クモニ83形800番台が115系と同じ三鷹電車区に配置された。115系の新宿発着列車では上り新宿方（クモハ115形側）にクモユニ82形・クモニ83形が連結される事が多く、高尾発着列車では連結されなかった。
国鉄115系電車 運用
1970年10月のダイヤ改正では、下り定期急行「かいじ6号」と朝の甲府発立川行き快速に115系がグリーン車連結で運用されることになった。新前橋電車区所属の165系サロ165形サロ165-14・15が三鷹電車区に貸し出され、14は横須賀色に塗色変更、15は湘南色のままで運用された。サロ165形2両はジャンパ連結器を115系に合わせたものに変更する改造が行われたが、改造に伴う改番はない。グリーン車の連結は開始2年後の1972年10月のダイヤ改正で廃止となっている。
1971年7月からは土休日運転の不定期急行「かいじ」・「かわぐち」にも115系が投入され、富士急行線河口湖まで乗り入れする運用にも対応した。「かいじ」「かわぐち」の運転日は車両が不足するため、小山電車区の湘南色115系低屋根車編成が三鷹電車区115系の代走運用に入ることもあった。中央東線115系の急行運用はいわゆる「遜色急行」の代表例の1つとなっている。
国鉄115系電車 運用
1975年3月10日のダイヤ改正では冷房車の300番台29両を新製投入し、一部残存していた客車普通列車を置き換えた。これに伴って三鷹電車区の115系が定期列車で篠ノ井線経由で長野まで乗り入れるようになった。夜行普通客車列車の新宿発長野行き425列車と長野発新宿行き426列車も115系に置き換えられ、列車番号は下り長野行きが441M、上り新宿行きが442Mとなった。登山客の利用が多く「山男列車」とも呼ばれた425列車の電車化を惜しむ声もあり、425列車を愛用していた登山客らにより「425列車を愛する会」が結成された。
115系300番台は1975年12月から1976年3月にかけても71両が増備され、主に高尾 - 甲府間で運転されていた70系「山スカ」と72系「山ゲタ」を置き換えての新性能化が実施された。70系・72系は4両編成が基本であったため、115系は300番台を変則8両編成で投入して0番台を捻出し、捻出された0番台が3両編成にサハ115形1両を組み込んだ4両編成に変更されている。捻出された70系電車は呉線に転用された。