JR西日本321系電車
おおさか東線・関西本線(大和路線)〈直通快速〉:新大阪 - 久宝寺 - 奈良 新大阪 - 奈良間をおおさか東線・関西本線(大和路線)経由で運転されていた直通快速として運転され一部区間では120km/h運転を実施していた。2019年(平成31年)3月16日のダイヤ改正までは、放出からJR東西線・学研都市線に乗り入れて尼崎発着として運行されていた。なお、直通快速は2023年3月のダイヤ改正で奈良支所の221系に置き換えられる形で撤退した。
2016年(平成28年)3月25日までは朝夕に湖西線の堅田駅・近江舞子駅までの運用が存在した。
集電装置はJR西日本標準の下枠交差式パンタグラフの WPS27D である。最初の9編成はMc・M車後位寄り(車体西側)の第一パンタグラフのみとし、第二パンタグラフ側は台座と碍子をつけた準備工事状態で落成した。D10編成以降JR東西線乗り入れのため落成時から2基搭載し、最初の9編成も2006年8月までに追加搭載がなされた。地上区間では207系と同様に第二パンタグラフは降ろして運用されており、JR東西線乗り入れ時は尼崎駅と京橋駅で第二パンタグラフを上げ下げする。
また、D1 - D16編成では全ての車両にパンタグラフ台座が取り付けられているが、D17編成以降はクモハ321形とモハ321形以外の車両は省略とした。
冷房装置は集約分散式の WAU708(冷凍能力 20,000 kcal/h)が1両につき2基搭載されている。1989年に登場した221系から採用された方式であるが、保守性を高めるため外装ケーシングの上下寸法が拡大されている。
ブレーキは電気指令式空気ブレーキが装備されており、ブレーキ制御装置は各車両に2基搭載し、台車ごとに個別制御を行う。これにより故障時の冗長性を高めたほか、装置自体を各台車直近に配置することで配管を簡素化、応答性も向上させている。
車両情報システムとして、東芝製のデジタル伝送装置を搭載する。インタフェースは車両間の幹線に 10Base 相当のイーサネット、端末装置と機器の間に RS-485 が用いられている。全車共通設計を図るため先頭車の中央装置を排し、各車の端末装置にその機能を分担させた。