JR西日本521系電車
導入された2006年から2009年度増備車が落成するまで、北陸本線米原駅 - 福井駅間および湖西線近江今津駅 - 近江塩津駅間の普通列車に運用された。これにより、米原駅・近江今津駅 - 敦賀駅間で運用されていた419系などは、本系列や125系・223系に置き換えられた。
2009年3月14日からは小浜線でも運転を開始し、同線ではワンマン運転も開始された。これによりキハ48形が撤退して以来、17年半ぶりに3線共通運用車両が復活した。なお、小浜線での定期運用は2010年3月13日のダイヤ改正で消滅したため、1年間限りの運用となった。その後も125系2両編成ワンマン運転の一部運用を車掌乗務で代走することがある。
2009年度の増備に伴い北陸本線福井駅 - 金沢駅間でも営業運転を開始している。2011年3月12日のダイヤ改正により、敦賀駅 - 金沢駅間の普通列車は、運転系統上福井駅まで乗り入れる越美北線を除外すると、原則として本系列のみで運用されるほか、同改正では朝の下りに福井発津幡行きが新設され、定期運用で初めて金沢駅から先に乗り入れる列車が設定された。
また、同年4月2日から4月7日まで東北地方太平洋沖地震(東日本大震災)の影響による車両部品(直流モーター用カーボンブラシ)の不足のために一時的な本数の削減や行先変更が実施された際は、本系列が臨時列車として平日のみ4両編成で金沢駅 - 津幡駅間を往復した実績がある。
毎年5月に開催される(2009年のみ秋に開催された)ウォーキングイベント「若狭・三方五湖ツーデーマーチ」の開催当日は、敦賀駅 - 小浜駅間で臨時列車が運転される。
警笛は、207系以降の新製電車と同様に空気式のタイフォン・ホイッスルの他、補助警笛であるミュージックホーンの3種類の笛を装備している。タイフォンは排障器(スカート)内に、ホイッスルは屋根にカバーを取り付けて設置された。
台車は223系で実績のある軸梁式ボルスタレス台車であるが、床面高さ低減のために空気ばね高さを925 mm(223系比 15 mm 減)としたWDT59B(電動台車)・WTR243C(付随台車)を採用する。基礎ブレーキ装置は、WDT59Bがユニット式踏面ブレーキ、WTR243Cが1軸2枚のディスクブレーキ+ユニット式踏面ブレーキであるが、WTR243Cには駐車ブレーキ準備工事が施されている。また将来の高速化に備え、軸ばねダンパーとアンチローリング装置の準備工事も施されている。
耐寒耐雪対応として軸ばね、空気ばね、ブレーキダイヤフラムなどに防雪カバーを取り付け、雪かきを強化型にしている。また、速度発電機は非接触タイプに変更された。
保安装置はATS-SWを搭載しており、運転台寄り台車床下付近に車上子を搭載する。ATS-Pについては車上子搭載スペース(連結面寄り台車付近)および制御装置搭載スペース(乗務員室内)の準備工事がなされている。その後、1次車については2008年2月から6月にかけてATS-Pが本設置された。