長野総合車両センター
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1986年から2019年まで1000番台（一部0・300番台）が配置されていた。
2015年3月14日のダイヤ改正までは中央本線（立川駅 - 塩尻駅 - 中津川駅・岡谷駅 - 辰野駅 - 塩尻駅間）、大糸線（松本駅 - 信濃大町駅間）、篠ノ井線（全線）、信越本線（篠ノ井駅 - 柿崎駅間）、飯田線（飯田駅 - 辰野駅間）およびしなの鉄道線（篠ノ井 - 軽井沢間）の普通列車で運用された。しかし、同日のダイヤ改正において信越本線長野 - 妙高高原間がしなの鉄道北しなの線およびえちごトキめき鉄道妙高はねうまラインへと経営分離されたことにより、C編成を除く115系の長野支社管内での定期運用は終了。また、しなの鉄道区間への当車両センター所属115系の乗り入れも終了した。さらに211系の導入が進んだことで、2015年10月をもって、C編成を含む115系の定期運用が全て消滅した。
C編成は2007年3月に松本車両センターから転入した車両で、主に中央東線で運用されていた。また2010年（平成22年）12月のダイヤ改正までは、通常時は豊田車両センターM40編成を充当していた快速「むさしの号」代走運用に投入されたケースがある。
N1 - 16編成は東海旅客鉄道（JR東海）がATS-P（ATS-PT）導入以前に使用していたATS（ATS-ST）に対応しているためJR東海管内である中央西線・飯田線やしなの鉄道線への入線が可能で、2007年にJR東海所有の115系が全廃となった後も引き続き2014年のダイヤ改正まではJR東海区間へ乗り入れていた。
車内は全編成セミクロスシートである。ただしN29編成は1987年から2002年のリニューアル更新までロングシートであった。
後年の車体色は基本的には新長野色であったが、訓練車N15編成は湘南色であった。なお、2013年から2014年にかけてC1編成が横須賀色に、N9編成が湘南色に塗装変更された。
C5 - 11編成および、N1・3・5 - 7・11 - 14・16・21・24 - 26・28・29・32・33編成は、内装などの更新を施工したリニューアル車両。
2014年3月15日のダイヤ改正以降、211系が追加導入されたことに伴い、多くの編成が廃車となった（C2・4 - 14編成、N2・4・5・8・10・16・22 - 24・26・28 - 33編成)。また、C3編成、N3・6・11・14・25・27編成は2015年3月15日までに、N9編成は2015年12月16日付で新潟車両センターへ転出した。
北陸新幹線金沢延伸に伴い信越本線（長野駅 - 直江津駅間）が経営分離された際、しなの鉄道に3両編成5本（N1・7・12・13・21編成）が譲渡された。
C14編成、N4編成が引退、廃車されたことにより、当センター所属の115系新長野色は消滅した。
C1編成についても、2015年10月28日に定期運用を離脱し、同年11月22日のさよなら運転「ありがとう115系C1編成」をもって、完全に運用を離脱し、2015年11月25日付けで廃車となった。これにより、長野支社管内では115系全ての運用が終了した。
定期運用終了後も長野総合訓練センターに訓練用の3両編成（N15編成）1本が配置されていたが、2019年10月15日付けで廃車され、配置が消滅した。
1975年から新製配置され1997年まで特急「あさま」で運用された。後年は普通車のみの6両編成に短縮した編成で長野地区を中心に運用されていた。
2015年に信越本線の長野駅 - 直江津駅間が経営分離されるまでは、普通・快速「妙高」や、しなの鉄道線の快速「しなのサンライズ号」などでも運用された。
N101編成は制御車に房総・総武特急で使用後、「あずさ」で運用されていたクハ183-1525・1528が組み込まれていた。これは臨時特急「はまかいじ」を当センターで担当することになった際、京浜東北線・根岸線へ乗り入れることからATC-6形搭載の必要があったためで、元々東京地下駅乗り入れ用にATC機器室を装備していた同番台車が松本車両センターから転入したものである。
N104編成は大宮総合車両センターからの転属車であり、2013年7月30日から運行を開始した。なお、N104編成は「妙高」などの定期運行列車には充当されず、「あずさ」の臨時増発時など、主に臨時列車として用いられていたが、2015年3月に廃車となった。また、車体の老朽化および189系電車の余剰化に伴い、N103編成も同月に廃車となった。
また、183系2両が組み込まれていた国鉄色のN101編成についても2015年5月17日のさよなら運転終了後に廃車、183系は廃形式となった。
2015年以降もN102編成が残存し、中央本線の夜行快速「ムーンライト信州」や篠ノ井線の快速「おはようライナー」等に充当されていたが、2019年3月ダイヤ改正で定期運用を離脱し、2019年6月25日付けで廃車、同区から特急形車両の配置が無くなるとともに189系も廃形式となった。
1000・1500番台→5000・5500番台6両編成1本（N201編成・ジョイフルトレイン「彩」）が配置されていた。
老朽化が進んでいた14系「浪漫」の置き換え用として、新潟車両センター所属の1000番台T21・T22編成を改造し、2007年1月5日付けで転入、同月21日に運用を開始した。
2015年7月1日に交流機器の使用停止により5000番台へ改番された。
2017年9月30日のラストラン列車「ありがとういろどり号」をもって営業運転を終了し、同年10月20日付で廃車され当センターで解体された。
1968年に一部が新製配置され、信越本線の急行「信州」「妙高」「とがくし」や篠ノ井線の急行「天竜」「かもしか」で運用された。1978年に信越本線急行の特急化に伴い、多くが松本運転所に転出した。残存した4両編成はJR化後も長野県内の普通列車や篠ノ井線・飯田線直通の快速「みすず」で運用されていた。
1998年に一部が松本所属車と組成変更の上、しなの鉄道へ譲渡された。残る編成も同年12月には115系1000番台の転入やE127系の運用開始により定期運用から退いた。以降は波動用や115系のリニューアル改造に伴う代走で運用されていたが、2001年12月に最後の3両編成2本が廃車されたことで配置が消滅した。
しなの鉄道譲渡車は2012年まで有料快速列車「しなのサンライズ・しなのサンセット」を中心に運用されていた。
1986年に金沢運転所から200番台（N301 - N303編成）が「あさま」運用分として転入し、配置されたものである。
運用は「あさま」「そよかぜ」に限定され、「白山」「能登」など北陸本線へ乗り入れる運用はなかった。
1997年9月30日の特急「あさま」廃止に伴い順次廃車され、当センターで解体された。
中央西線の電化開業に伴う特急「しなの」電化用に新製配置され、1973年7月10日に同列車での運用を開始し、名古屋機関区のキハ181系を順次置き換えた。
1979年まで新製投入による増備が続いたが、1982年11月15日のダイヤ改正で全車両が車両収容に余裕のある神領電車区へ転出した。
信越本線用の車両が配置されていた。
1972年3月ダイヤ改正に神領電車区などから転入し、70系は4両または6両編成が信越本線（軽井沢駅 - 柏崎駅間）で運用され、80系は横軽対策施工車で組成された6両編成が信越本線（高崎駅 - 直江津駅間）で運用された。
381系の新製増備により配置に余裕がなくなったため、1975年3月に全車両が松本運転所に転出。この頃にパンタグラフが狭小トンネル対応型のPS23形に換装され、転出後は中央本線・篠ノ井線でも共通運用されるようになった。
その後1978年に松本運転所に新製投入された115系1000番台によって全車両が置き換えられている。
中央本線狭小トンネル対応車の低屋根車800番台2両（801・805）が配置され、主に構内入れ換え用に使用されていた。
1993年9月1日に805が廃車され、801もクモユニ143形の転入により1997年11月4日に廃車され配置が消滅した。801は東京総合車両センターにて廃車後も保管されていたが、2010年2月に解体された。
クモヤ143-52の1両が配置されていた。
2018年3月17日付けで松本車両センターより転入し、篠ノ井線の冬季霜取り運用についていたが、E127系などに置き換えられて以降は構内入れ換えに使用されている。
2022年8月2日付けで廃車。以降は本線走行が不可能となったが、2022年10月現在も構内でのみ入換用機械という位置付けで稼働している。
1996年12月5日から廃車されるまでクモユニ143-1・3の2両が配置されていた。
クモユニ143-3は2018年8月4日付けで除籍され、東京・大宮総合訓練センターの訓練用機械に転用された。
クモユニ143-1も2019年10月15日付けで廃車され、廃形式となった。
115系
189系 あさま色
189系
485系 彩
169系
169系 かもしか色
489系200番台
381系
クモヤ143-52
クモユニ143-1