中央線 Chuo Line：

本系列で初めて製造された0番台は、中央線快速系統（中央本線・青梅線・五日市線・八高線含む）で使用していた201系の置き換えを目的として開発・製造された車両で、2006年12月26日に営業運転を開始した。また、青梅線の青梅以西・五日市線・八高線・富士急行線でも2007年3月18日より営業運転を開始した。2007年11月14日に鉄道友の会ローレル賞受賞記念ステッカーが0番台H52編成の先頭車前面に貼り付けされ、立川駅でその出発式が実施された。なお現在はT1編成にステッカーが貼られている。東京駅 - 八王子駅間の営業最高速度は信号設備などの関係により 95 km/hだったが、201系から本系列への置き換え完了後、高架化が完了した2013年3月16日以降は100 km/h に向上した。中央線快速用の編成については、2019年以降2023年までにグリーン車2両の組み込みと普通車へのトイレ取り付け改造が行われる計画である。これらの改造に伴う予備車確保のため、常磐緩行線のE233系2000番台統一で捻出された209系1000番台10両編成2本が豊田車両センターに転入した。2025年3月15日ダイヤ改正より、中央線快速・青梅線でのグリーン車運用が始まった。早朝深夜には東京駅発着の快速線電車により御茶ノ水駅 - 三鷹駅間を緩行線経由で運転する各駅停車が存在したが、2020年3月ダイヤ改正で廃止され、終日快速線の線路での運転となった。八高線への乗り入れ運用は2022年3月12日のダイヤ改正で廃止された。

青梅・五日市線 Ome, Itsukaichi Line：

青梅・五日市線の線内用でE233系0番台が2007年11月5日に営業運転を開始し、2008年3月に投入を完了した。中央線快速用編成とは運用が独立しており、6両編成と4両編成の単位で運用される。2023年3月には青梅駅 - 奥多摩駅間でワンマン運転が開始された。2015年8月3日には訓練のため、青665編成が本系列としては初めて長野駅に入線した。

京浜東北線・根岸線で使用していた209系0番台等の置き換え用として、2007年12月22日からE233系1000番台が営業運転を開始した。2010年1月までに10両編成83本が製造され、浦和電車区に投入された。209系0番台は2010年1月24日を最後に京浜東北線・根岸線での運用を終了し、一部は機器更新の上で房総地区や南武線に転用された。2014年（平成26年）2月の川崎駅での脱線横転事故のため、ウラ177のクハ E233-1077・サハ E233-1277が2016年（平成26年）12月に書類上除籍となり、衝突した工事用車両とともに、JR東日本総合研修センター（福島県白河市）内にある「事故の歴史展示館」に展示されている（一般には非公開）。残る8両は2018年（平成30年）4月下旬より東京総合車両センターで解体処分され、当編成は本系列初の廃車となった。2020年6月に京浜東北線ではワンマン運転の開始が検討されており、2024年度を目途に新型車両の投入が計画されていたが、2023年から既存のE233系1000番台にワンマン運転とATO機能を搭載する事に変更し、新型車導入は中止になった可能性が高い。

東海道線 Tokaido Line：

東海道線では横須賀・総武快速線用E217系の機器更新に伴う予備車を確保するため、2007年にE233系3000番台1編成が田町車両センターに投入され、2008年3月10日から営業運転を開始した。東海道線用となっていた国府津車両センターのE217系のうち1編成が横須賀・総武快速線に再転用されて幕張車両センターへ転属した。2010年には横須賀線武蔵小杉駅開業に伴う増発用としてE217系を捻出するため、E233系3000番台1編成が増備された。2010年からは東海道線の211系置き換えのための増備が開始された。2014年よりJR東海、熱海駅 - 沼津駅間、2015年より伊東線直通列車で運転開始した。2015年からは上野東京ラインにも乗り入れている。

宇都宮線、高崎線 Utsunomiya Line, Takasaki Line：

高崎線・上越線・両毛線でも2012年9月1日よりE233系3000番台が営業運転を開始し、2013年3月16日からは宇都宮線で運転を開始した。2015年3月14日からは湘南新宿ライン・上野東京ラインでも営業運転を開始した。宇都宮駅 - 黒磯駅間の運用は2022年3月12日のダイヤ改正で廃止された。

常磐線各駅停車及び綾瀬駅から直通運転する東京地下鉄（東京メトロ）千代田線で使用していた203系、207系900番台の置き換え用として、2009年9月9日からE233系2000番台が営業運転を開始した。地下鉄直通仕様として、前面貫通扉を備え、また、拡幅車体ではなくストレート車体を採用している。2016年3月26日からは、東京メトロ千代田線経由で小田急電鉄小田原線・多摩線でも乗り入れを開始した。小田急線内では、急行、準急、各駅停車、通勤準急（平日朝ラッシュ上りのみ）に充当される。直通開始当初は多摩線唐木田駅発着での運用（多摩急行・急行）もあったが、2018年3月17日のダイヤ改正でJR車の多摩線直通が廃止された。2025年3月のダイヤ改正で日中に限り多摩線直通が復活したため再び乗り入れるようになった。2019年3月16日のダイヤ改正から、綾瀬駅 - 北綾瀬駅間の旅客列車にも充当されることがある。運用範囲は、取手駅・北綾瀬駅 - 綾瀬駅 - 代々木上原駅 - 唐木田駅・伊勢原駅間の常磐線各駅停車・千代田線・小田急小田原線・小田急多摩線で、小田急小田原線伊勢原以西と小田急江ノ島線には乗り入れない。

京葉線（京葉線車両が乗り入れる外房線・内房線の一部区間、東金線の全区間、西船橋駅 - 南船橋駅間を含む）で使用していた201系、205系、209系500番台の置き換え用として、2010年7月1日からE233系5000番台が営業運転を開始した。編成は10両固定編成と6両・4両の分割編成が存在する。E233系投入完了後も209系500番台10両貫通編成1本が京葉線に残っており、非分割運用で共通使用されている。

埼京線、大宮駅から直通運転する川越線、大崎駅から直通運転するりんかい線で使用していた205系の置き換え用として、2013年6月30日からE233系7000番台の営業運転を開始した。2019年11月30日からは相鉄線直通列車・相鉄本線・相鉄新横浜線でも営業運転を開始した。相鉄線内ではE233系を使用した特別料金不要の特急列車の設定がある。相鉄線内全線で走行可能となっており、代走等でいずみ野線や相鉄本線の西谷駅 - 横浜駅に入線することもあるほか、イベントで相鉄新横浜線の羽沢横浜国大駅 - 新横浜駅にも入線したことがある。また相鉄・JR直通線のダイヤ異常時のために品川駅や藤沢駅などへの入線も考慮されており、行先表示も対応している。実際に品川駅や横浜駅へ乗り入れたこともある。

横浜線（横浜線車両が乗り入れる京浜東北線・根岸線の一部区間を含む）で使用していた205系の置き換え用としてE233系6000番台が登場し、2014年2月16日から営業運転を開始した。

南武線では従来使用していた205系、205系1200番台、209系0番台、209系2200番台の置き換え用として、2014年10月4日からE233系8000番台が営業運転を開始した。8000番台の導入完了後も同線に残存していた、209系2200番台ナハ53編成の置き換え用として、青梅線・五日市線で使用していた0番台青670編成に南武線向けの転用改造を施工の上で、8500番台に改番の上で南武線に転用した。2017年3月15日から営業運転を開始した。

「ヤシオリ作戦」最終段階で全車投入される。東京近郊を走行するE231系・E233系電車を流用。ゴジラを凄まじいまでの爆発で負傷させて戦闘力を奪った。中央線車両のみ正面のラインが実際の車両と異なっている。準備稿では、無人新幹線爆弾と無人在来線爆弾で一斉に攻撃するという展開であったが、ゴジラが一度転倒しただけで終わるのは面白くないという樋口の提案により、再度起き上がったゴジラへ無人在来線爆弾で攻撃するという展開に改められた。爆発時の描写についても、当初はゴジラの脚にぶつかるのみであったが、樋口からの提案により龍のように襲いかかるというイメージで描写された。また、樋口のこだわりにより中央線が最後に攻撃するかたちとなっているが、中央線の線路は一段高いため同時発車では最後にならずタイミングを遅らせている。庵野は車両のCGを観て「HOゲージのようだ」と感想を述べ、VFXプロデューサーの佐藤敦紀はダメ出しかと思ったが、庵野の真意はリアルに作りすぎると実際の列車事故を想起させるためこれで良いということであった。

概要：

東京都交通局では2010年（平成22年）に策定した「東京都交通局経営計画ステップアップ2010」において、サービス向上を目的として都営新宿線の混雑緩和を行うことを発表した。これを踏まえ、2013年（平成25年）度に在来車両8両編成3本（24両）を10両編成3本（30両）の新型車両に更新することとした。第49編成（10-490F） - 第51編成（10-510F）に当たる車両である。車両価格は3編成で「32億6,400万円」（消費税抜・1編成あたり11億円弱）である。こうして2013年度に増備された10-300形は3次車にあたるもので、ベースとなる車種をE233系2000番台に変更して製作された。なお、基本的な仕様は先に製造された1次車と機器の互換性が考慮されている。この3次車は2013年9月15日から営業運転を開始している。組成方法はE233系0番台10両貫通編成（グリーン車組み込み準備改造前）や小田急4000形(2代)、相鉄11000系と同一である。車体構造は、万が一の側面衝突事故発生時の安全性向上を目的として、車体強度の向上が図られている。外観デザインは 新車であることが明確に分かるデザイン、側面は今後導入が考えられるホームドアを設置した場合を考慮して車両上部を強調できるものとした。前面形状は全体的にブラック仕上げとなり、前照灯は上部に2灯まとめた配置から、下部に1灯ずつの配置へ変更している。側面のラインカラー帯は、側窓上部に黄緑色の太いラインを配置し、側窓下部には紺色の細いラインを配置している。合わせて戸袋部にはスピード感を表す斜めのラインが入れられている。車体外板仕上げは1・2次車では一部光沢外板としていたが、3次車では汚損防止策として全面的に光沢外板（ベルトグラインド仕上げ）を採用した。車外の種別・行先表示器はフルカラーLED方式を採用している。車内はバリアフリー化とユニバーサルデザインの向上を図った。内装は白色の化粧板ベースとして、室内の明るさを強調したものとした。座席端袖仕切板は乗客への安全性を考慮して、2010年に増備した10両編成化用中間車と同等のものとしている。座席表地は、座面は一般席を緑色系、優先席は青色系としたことは1・2次車と同様であるが、3次車では背ずり（背もたれ）は紅葉や木々をイメージした黄色系を採用しており、袖仕切板の柔らかな木目調と合わせて心休まる空間を演出している。また、座面は座り心地向上のため、弾力性のあるスプリングを採用している。各座席間・座席端部に設置している縦握り棒（スタンションポール）は通路側にカーブした形状として、立客が使いやすい形状とした。優先席は各車端部に設置されており、荷棚の高さを約50mm低くしているほか、縦握り棒は黄色着色品とし、さらに握り棒を1本追加している。側窓ガラスはUVカット・熱線吸収ガラスに新たに赤外線（IR）カット機能を追加したガラスを採用している。客用ドアはステンレス無塗装仕上げで、ドアガラスは複層構造となっている。客室照明はLED照明を本格採用しており、消費電力を約30％削減している。ドア上部には17インチ液晶モニタによる案内用車内案内表示器（1画面）を設置しており、後に準備工事であった広告用画面の増設を行った。広告画面では天気予報やニュースを流すようになった。バリアフリーへの配慮として、各出入口部の床敷物は黄色柄としたほか、客用ドアの戸先部には黄色のマーキングを実施している。また、ドア開閉時に赤く点滅する「ドア開閉表示灯」を設置した。冷房装置は58.14 kW（50,000kcal/h）出力品に増強されている。乗務員室内の配置は、乗務員の取り扱いも考慮して、1次車のものと基本的に同一としている。ただし、運転台は表示灯類や計器類を廃して、これらを3枚の液晶画面に集約表示するグラスコックピット構造が採用されている。制御装置はIGBT式VVVFインバータ装置に変更はないが、3レベル方式から2レベル方式として、機器の信頼性向上が図られている（主電動機は95kW出力で、変更なし）。補助電源装置は冷房装置の能力向上に伴い、電源容量を260kVAに向上させている。このほか、情報制御装置（TIMS）は伝送速度を2.5Mbpsから10Mbpsへと大幅に向上させている。台車は1・2次車と同等のものとなっている。第52編成（10-520F）から第60編成（10-600F）に当たる車両で、初めに2015年度に3編成が導入され、2015年（平成27年）5月19日から営業運転を開始した。3次車からの変更点として、運転士側前面ガラス下部にある東京都マークを白色から緑色に、また行先表示器横にある「10CARS」表記を貫通扉上部に変更した。車体側面では黄緑色の細帯を追加し、合わせて客用ドア部、乗務員室扉部にも紺色を含む帯を貼り付けした。走行機器などは3次車と同等であるが、空気圧縮機（CP）はスクリュー式から、オイルフリーレシプロ式に変更した。車内の全てのドア上部に、3次車から採用されている案内用画面に加えて、新たに広告用画面（愛称・地下っ都ビジョン）が設置されて2画面構成となり、広告画面では一般の企業広告や、東京都からの啓発ムービーが放映されている。また、2016年度には3編成が導入され、2016年5月9日から営業運転を開始した。2016年度増備編成には車内に防犯カメラの設置に向けての工事が行われた。2017年度にも3編成が導入された。第61編成（10-610F）から第64編成（10-640F）に当たる車両で、車両メーカーとの契約の都合上、4次車の2016〜17年度増備車と並行しており、16年度と17年度でそれぞれ2編成ずつ導入されている。この5次車ではサービス向上やイメージチェンジを狙い、座席前の握り棒をステンレスパイプから青く彩色したディンプル加工を施したものに変更された。また、座席の背もたれも従来の紅葉をイメージした黄色の柄から鮮やかな緑の柄へと変更された。また、前照灯がLEDに変更されている。車両価格は2017年度車（第58 - 60・63・64編成）の5編成で「59億3,500万円」（消費税抜・1編成あたり 12億円弱）である。第65編成（10-650F）以降に当たる車両で、新宿線の全編成10両化に伴い、2021年度より導入され、2021年11月28日から営業運転を開始した。基本的に5次車と仕様は同じだが、ドアエンジンが従来のスクリュー式からラック式に変更され、開扉時の盲導鈴鳴動機能が設置された。また、全車両にフリースペースが設置されているほか、防犯カメラが車両中部に新たに設置されている。

概要：

老朽化した5000系および旧7000系の置き換えを目的に導入された。東日本旅客鉄道（JR東日本）のE233系をベースに設計されており、10000系と同様に設計費やライフサイクルコストの削減を狙っている。車両の製造は10000系に引き続き、東急車輛製造と後継の総合車両製作所横浜事業所を中心に、一部はJR東日本新津車両製作所（現・総合車両製作所新津事業所）が担当する形となっている。2008年（平成20年）5月に発表した「平成20年度設備投資計画」内にて第一弾として10両編成2本の投入が発表された。第1編成（11001×10）は同年10月、第2編成（11002×10）も年度内にかしわ台車両センターに到着し、年度内の営業運転開始を目指したものの調整が遅れたために、翌2009年（平成21年）5月に竣工扱いとし同年6月15日に運転を開始した。その一環として同年6月14日に相模大塚駅にて撮影会、二俣川駅でグッズ販売会が開催された。神奈川東部方面線計画を介した東京都心への乗り入れ計画が進んでいた当時、本系列はJR線直通列車に充当することを前提とした設計がされており、相鉄ではJR線直通用として製造される予定の12000系とは別に、本系列もJR線への直通に使用することを2018年5月に表明していた。しかし、2019年に保安装置の改造コストなどの理由で、計画が中止された。

概説：

前述のように、本系列は基本的にE233系電車と同一であり、後節の車内設備とともに相鉄で特に目を引く設備を中心に解説する（その他の設備については、「JR東日本E233系電車」の項目を参照のこと）。

運用：

他系列の10両編成と共通運用で、相鉄線内の特急、通勤急行、快速、各停全ての種別に使用される。また、都合によっては、8両編成の運用や相鉄新横浜線の運用を代走することがある。

概要：

東京地下鉄（東京メトロ）千代田線直通用として製造された車両で（2016年3月26日より東日本旅客鉄道〈JR東日本〉常磐緩行線にも直通）、JR東日本E233系電車をベースにしており、可能な限りE233系の仕様のままで導入を行っており、それまでの小田急の通勤車両の車両に対する考え方を改めた箇所がいくつか存在する。製造は東急車輛製造と同所の事業を継承した総合車両製作所を基本に、一部車両はJR東日本新津車両製作所（現在の総合車両製作所新津事業所）が担当した。

概説：

本節では、登場当時の仕様を基本として、増備途上での変更点を個別に記述する。更新による変更については沿革で後述する。4000形は全長20mの車両による10両固定編成で製造された。形式は先頭車が制御車のクハ4050形で、中間車は電動車のデハ4000形と付随車のサハ4050形である。車両番号については、巻末の編成表を参照のこと。それまで小田急に存在した10両固定編成の通勤車両では、4両固定編成と6両固定編成を連結した10両編成と同様に、検査時に新宿側4両と小田原側6両に分割する仕様を基本としていたが、4000形ではこれを改め、検査時には4号車と5号車の間で新宿側6両と小田原側4両に分割する「逆10両」を基本とした。

概要：

1996年3月のりんかい線の開業以来約30年間にわたり走り続けてきた70-000形に代わる新型車両として2025年度下期に営業運転を開始し、2027年度上期中に全8編成80両が導入される予定で、製造は総合車両製作所 （J-TREC）が担当する。

概説：

車体にはSustinaブランドを採用、凹凸の無い拡幅車体になっている。幅は150mm拡大して混雑時の圧迫感を緩和している。前面形状は70-000形の丸みのある形を継承しつつ、前面上部のひさし形状が横方向への広がりを強調するようになっている。前面に衝撃吸収材を設置するとともに、車両構体の剛性を高めて衝撃時の安全性を高めている。カラーリングは70-000形をもとに、「優しい微笑み」をイメージしている。側面のカラーリングは、ホームドアの高さを考慮して車両腰部から上部にかけて配置しており、エメラルドブルーのグラデーションで東京湾ウォーターフロントの水辺の空間を表現している。

運用：

2024年11月20日に1本目の編成となるZ11編成が新津→新潟貨物ターミナル→高崎操車場→大崎の経路で東京総合車両センターへ甲種輸送された。最後尾の車両となった71-101編成の運転台にはりんかい線イメージキャラクターの「りんかる」のぬいぐるみが飾られており、その下に「はじめまして りんかい線 新型車両です」というメッセージカードが掲げられていた。 2025年度下期から営業運転を開始する予定。