神領車両区
5000番台2両編成14本が配置されていた。
ラッシュ時の関西本線の普通・快速列車を中心に運用され、一部は中央本線で211系5000番台、313系と併結運用された。
1999年12月改正までは大垣車両区に所属し、関西本線の主力車として終日運用されていたほか、東海道本線でも日常的に運用されていた。
2011年から2012年4月にかけて、119系の置き換え用として313系3000番台とともに全車大垣車両区へ転出した。
1300番台は2010年度、2011年度、2014年度に導入された増備車(4次車・5次車)で、4次車は落成間もない2010年7月から大垣車両区に貸出しの上で2+2の4両編成を組んで117系の一部運用を置き換える形で東海道本線で営業運転を開始し、返却後は213系の一部運用を置き換える形で中央本線・関西本線に導入された。 2014年度にも武豊線電化用として1300番台が増備され、これによって置き換えられた名古屋車両区のキハ75形・キハ25形は高山本線・太多線のキハ40系・キハ11形置き換え用として美濃太田車両区へ転出した。
1700番台は基本的に3本のうち2本が豊橋運輸区に常駐で飯田線を中心に運用されており、中央本線上諏訪駅までと篠ノ井線松本駅まで入線する。残りの1本は予備編成として当区に常駐しており、当区の313系3両編成(B101 - B107編成)のいずれかが検査・修理に入った際や走行距離の調整で中央本線や関西本線・愛知環状鉄道線の直通列車の運用に入ることがあった。
3000番台は1999年7月に165系が定期運用から離脱すると、中央本線や関西本線を中心に運用されるようになった。増結のために211系5000番台や313系1000番台、8500番台と併結して運用されており、213系との併結で東海道本線名古屋駅 - 岐阜駅間の運用も存在した。ワンマン運行時の種別幕は「ワンマン 普通」と横並びで表示でされていた。2009年3月改正以降、関西本線の快速列車増発に伴いワンマン列車での快速運用も開始したことから「ワンマン 快速」の表示も見られた。