国鉄205系電車
以下の4形式が改造された。
クハ205形3100番台
モハ205形3100番台
モハ204形3100番台
クハ204形3100番台
2002年から2004年に103系を置き換えるため、仙石線に投入された。2M2T の4両編成で、改造種車のモハユニットは全車元山手線用で、クハは元山手線用または元埼京線用のサハ205形に運転台を設置した車両である。冬の寒さが厳しい仙台エリアで運用されることから耐寒仕様となり、側引き戸レールヒーターや耐雪ブレーキを追加装備している。
改造内容は、ドアスイッチを伴う半自動ドア機構を備え、クハ205形には車内トイレ(車椅子対応大形洋式)が設置されている。保安装置はATS-PsとATACSになっているほか、停車駅通過防止装置を搭載する(現在は使用停止中)。
3100番台のモハ205形のうち、3112・3114・3116・3118・3119号車は架線の霜取り運転時用のシングルアーム式パンタグラフ(PS33C形)が増設されている。当初の集電用パンタグラフは菱形 (PS21) であったため、2種類のパンタグラフを搭載していたが、後に全車両が集電用もシングルアーム式(PS33C形)に交換されている。
仙石線では2011年9月に一部区間で保安装置をATACSに更新した。
阪和線には1000番台4両編成 (Tc M M' Tc') が吹田総合車両所日根野支所に配置されている。色は■。
1988年(昭和63年)3月13日ダイヤ改正時における阪和線輸送力増強用として205系1000番台が製造され、ダイヤ改正より早い同年2月22日から営業運転を開始した。
110km/h運転対応のほか、随所にJR西日本独自の仕様を取り入れているが、5本のみの製造で打ち切られた。 前述の体質改善工事が施工されるまでは、各先頭車に前面排障器(スカート)が取り付けられ、クハ205・204-1003の運行番号表示器がLED化された程度で、比較的原形を保っていた。
2016年夏からの225系5100番台導入により順次置き換えられ、1000番台は同年12月までに全編成が運用を離脱した。2017年10月から2018年2月にかけて全編成が吹田総合車両所奈良支所に転属され、2018年3月17日ダイヤ改正から奈良線で運用を開始している。
横浜線向け新製車最終編成のH25編成7両のうち、サハ205-145、モハ205・204-230の3両は東日本旅客鉄道大船工場で製造されている。
大転配では山手線用11両編成1本からサハ205形1両とモハユニット2両を抜き、横浜線にH27編成として転入した。この編成は当初より横浜線で運用している本系列に、京浜東北・根岸線で使用するD-ATCを設置するにあたり、これに先駆けて同機器を設置して他編成に同様の機器を設置するための編成不足を補うための予備車として入線し、全編成に同機器が設置された後はデジタルATC化に伴う増発で使用された。ATSについてはATS-Pのみを追加搭載し、ATS-SNは横浜線の他の205系と同様に最初から取り付けられていない。転入の際に前面行先表示器をLEDに変更して転入しており、残る26編成もデジタル列車無線搭載により前面の種別表示器が使用できなくなることから、順次前面行先表示器がLED化された。
2009年の根岸線におけるデジタルATCの使用開始に先立ち、2007年3月までに全編成に関連機器が取り付けられた。また、デジタル列車無線搭載に伴い前面種別表示器が使用できなくなるため、2006年11月よりデジタル列車無線の搭載工事と並行して、前面行先表示器のLED化改造を施工した(H27・H28編成は鎌倉車セ転入時に搭載。側面は幕式)。埼京線用のものとは異なり英字・ローマ字表記はすべて大文字である。
また、運行番号表示器が巻き取り式に戻った。昭和63年度3次予算製造分では交渉の結果、大量発注を条件に川崎重工業が従来より25%安い価格を提示したため、同社が508両全車両の製造を担当している。この商談は1989年3月に行われたもので、本系列508両のほか、211系145両(2000番台・3000番台)、113系組み込み用2階建てグリーン車15両、総計668両の製造をすべて川崎重工業が受注したものである。当時の国内商談としては最大規模となる受注であった。この発注分は平成元年度分と平成2年度分、2年度分の車両を一括発注しており、内訳は南武線用78両、埼京線用230両、中央・総武緩行線用20両、京浜東北線用60両、京葉線用120両となっている。なお、これ以降の0番台増備車(武蔵野線向け40両のみ・平成2年度3次予算製造分)も川崎重工業製となっている。
1990年(平成2年)に京葉線に導入された車両と、翌1991年(平成3年)に武蔵野線に導入された車両では、前面デザインが大幅に変更された。沿線にある東京ディズニーリゾートをイメージしてデザインされた前面は、鉄道ファンから「メルヘン顔」と呼ばれている。この京葉線・武蔵野線用は前頭部全体をFRP成形品で覆う構造としており、塗色は京葉線用は白色、武蔵野線用は銀色である。なお、両路線とも後に通常の前面デザインを持つ車両が転入している。
2010年度以降には京葉線へのE233系5000番台に投入に伴い、本格的な廃車が発生した。京葉線に所属車両していた本系列(10両編成17本170両)のうち、東京開業用に投入した新製車はケヨ1 - 10編成は4両編成に短縮して保留(計40両)、残った中間車6両10編成分とケヨ11・12編成(計80両)は廃車となった。なお、2012年10月以降、順次600番台化改造工事を実施し、小山車両センターへ転属している。一方、山手線から転用されたケヨ22・24 - 27編成(計50両)は、後述する富士急行譲渡分12両(3両×4本)を除き、すべて廃車となった。なお、これらの京葉線所属車の廃車整理は2010年度・2011年度内に実施された。なお、京葉車両センターに配置されていたクハ205-1・モハ205-1・モハ204-1の3両は廃車後、2012年10月に開設された大宮総合車両センター内の検修社員用の施設「大宮グローアップスクエア」で検修技能訓練所の訓練用車両として使用されている。なお、モハ204-1については2019年以降目撃されていない。
2012年度初頭時点(2012年4月1日)までに計146両が廃車となり、JR東日本車の在籍数は1,267両に減少している。