JR東日本E653系電車
床下には機器の取付・取外が可能な機器取付用レールを設置し、製造・整備・仕様変更にともなう機器換装等を容易なものとした。また車両状況自己診断プログラムを搭載するなど車両整備に際しての利便性向上にも重点が置かれた。
主変換装置は素子に日立製作所製IGBT(2,000 V / 600 A・3レベル方式)を用いるCI8形(一部更新機器はCI8E形)を搭載。コンバータ部とインバータ部から構成され、交流電化区間ではコンバータにより、いったん直流に変換した上でインバータにより三相交流に再変換する。直流電化区間ではインバータ駆動のみとし、本装置1基で1時間定格出力145 kWのMT72形かご形三相誘導主電動機4基を一括制御する。営業運転時の最高速度は651系と同一の130 km/hである。
補助電源装置はIGBT素子を使用した東洋電機製造製の静止形インバータ(SIV・定格出力210 kVA)を採用している。
台車はボルスタレス方式で可変絞り付き空気ばねならびにヨーダンパを搭載するDT64形電動台車・TR249形付随台車を装着。
なお当初の発表では、2012年秋までに「スーパーひたち」「フレッシュひたち」をE657系で統一し、本系列はいわき駅 - 仙台駅間に新設される特急列車に転用される予定となっていた。だが、東日本大震災による被災や福島第一原子力発電所事故の警戒区域に当該区間が含まれていたことから実現しなかった。
以後は、転用改造が未施工の編成が多客期の臨時「フレッシュひたち」など関東圏の臨時列車で運用されたが、2014年8月17日の「フレッシュひたち92号」を最後に本系列による臨時運用もすべて終了。その後、全車が新潟車両センターへ転出した。
しかし、2018年11月7日にU108編成(1000番台7両)がK70編成として勝田車両センターへ再転入し、国鉄特急色をイメージした塗装に変更された。以降、2019年2月2日の「E653系おかえり号」を皮切りに、再び関東圏の臨時列車や団体専用列車に充当されている。さらに2023年8月29日にU102編成がK71編成として勝田車両センターへ再転入し、これまでなかった「水色のフレッシュひたち色」として臨時列車や団体専用列車として運用されている。