国鉄201系電車（こくてつ201けいでんしゃ）は、1979年（昭和54年）に試作車が登場し、1981年（昭和56年）に量産が開始された日本国有鉄道（国鉄）の直流通勤形電車である。
1987年（昭和62年）の国鉄分割民営化（JR発足）後は、東日本旅客鉄道（JR東日本）に794両が、西日本旅客鉄道（JR西日本）に224両が継承された。
概要 国鉄として初の電機子チョッパ制御（サイリスタチョッパ制御）を採用し、電力回生ブレーキを装備した「省エネ電車」として設計・製造された鉄道友の会東京支部JR電車部会「201系四半世紀の歩み」『鉄道ファン』2005年2月号、p.8。。制御方式のみならず内外装に新機軸が多数導入され、103系に代わる次世代標準型通勤形電車として大きな話題を呼んだ。
1981年から量産が開始され、中央線快速・中央総武緩行線・京阪神緩行線の3線区に合計1,018両（試作車10両含む）が投入された『鉄道ピクトリアル』通巻774号、p.24。しかし、当時の国鉄の財政事情では電機子チョッパ制御器のコストの高さが課題となり、1985年からは旧来の抵抗制御をベースとした界磁添加励磁制御方式を採用し、ボルスタレス台車と軽量ステンレス車体によって大幅な軽量化とコストダウンを実現した205系に移行した鉄道友の会東京支部JR電車部会「201系四半世紀の歩み」『鉄道ファン』2005年2月号、p.6。。
1982年（昭和57年）時点における本系列の価格は、103系モハ103形が1両あたり9,859万円なのに対し、モハ201形1両は約1.5倍となる1億4,085万円であったネコ・パブリッリング『レイルマガジン』2008年5月号「どっこい生きている･･･オレンジ色の電機子チョッパ制御電車201系のトップナンバー編成」pp.40 - 49。。なお、コストダウンが図られた軽装車（後述）でも1億3,697万円と、大幅な価格低減には至らなかった。
派生系列として、東京メトロ千代田線直通用の地下鉄乗り入れ仕様でアルミ合金製車体を備える203系がある。この他、福岡市交通局1000系電車は本系列を基本仕様としつつ車体の材料をセミステンレスとした車輌で、落成時の主要機器類と台車は本系列と同じ製品を搭載している。
導入の経緯 1960年代後半から、抵抗制御に代わるより省エネルギー・省メンテナンスな主回路制御方式として、チョッパ制御方式が注目された『鉄道ピクトリアル』通巻774号、p.10。1960年代より電車にも使用可能な大容量の半導体素子が開発されたこと、1973年（昭和48年）のオイルショックを契機に省エネルギーの機運が高まったことも、この動きを後押しした。
日本においては営団地下鉄（帝都高速度交通営団）が電機子チョッパ制御を早期に研究しており、1969年に6000系試作車が登場した鉄道ピクトリアル編集部「201系・203系電車のプロフィール」『鉄道ピクトリアル』2006年4月号、p.10。。営業運転は1970年に阪神電気鉄道の7001・7101形（力行のみ）が先行したが、翌1971年の営団6000系量産車より回生ブレーキ付き電機子チョッパ車が導入された吉川文夫「総覧 日本のチョッパ制御電車」『鉄道ピクトリアル』1999年3月号（通巻666号）、電気車研究会。p.53。。国鉄も1967年以降、101系や103系を用いてチョッパ制御試験を開始した。
1970年代後半になると101系の一部は車齢20年を超え、車体の腐食、機器の絶縁劣化など、保守、補修に人手と金がかかるようになり国鉄車両設計事務所 『201系通勤形直流電車説明書』1979年1月、p.1。、101系の老朽化も進行してきたことから、新形式電車の機運も高まった。そして1979年（昭和54年）に試作車5両編成2本の10両が製造されることとなった。以下の4点を設計方針とした交友社『鉄道ファン』1979年4月号「明日の通勤輸送を担う JNR201」pp.55 - 57。。
省エネルギーと省力化の観点から、チョッパ制御を採用する 20年ぶりの通勤電車のモデルチェンジであるので、さらに20年程度先を見越した接客設備を指向する 旅客にアピールする前頭・車体形状とする 乗務員の取り扱いについても再検討し、取り扱いやすい、また居住性に優れた運転室を目指す
+ 各路線ごとの新製投入本数 年度 中央快速線中央総武 緩行線京阪神 緩行線予算区分 1978年度（昭和53年度） 5両×2本（試作車） 昭和52年度第2次債務負担 1981年度（昭和56年度） 10両貫通×12本10両（6+4両）×8本 昭和55年度第1次 - 第3次債務負担 1982年度（昭和57年度） 10両貫通×22本10両（6+4両）×5本 10両（6+4両）×4本 7両貫通×10本 昭和56年度第1次 - 第3次債務負担昭和57年度本予算 1983年度（昭和58年度） 10両（6+4両）×8本 10両（6+4両）×9本 7両貫通×13本 昭和57年度第1次・第3次・第4次債務負担 1984年度（昭和59年度） 10両（6+4両）×4本4両×1本 昭和58年度本予算昭和58年度第1次・第2次・第4次債務負担 新製投入された路線を記載したもので、転属は含めない 債務負担、本予算の用語は鉄道車両#導入方法を参照 は軽装車
構造 特記のない記述は量産車のものを記す。
車体 車体材質は普通鋼製とし、基本的な構造は従来の通勤電車を踏襲したが、新系列であることをアピールすべく前面形状は刷新された。試作車1編成5両の製造を担当した東急車輛製造の提案多摩川新聞社「京浜急行今昔物語」p.116。により、591系の平妻側運転台の形状をアレンジした左右非対称型のデザインが採用された。前面の上半分の開口部にジンカート処理と呼ばれる特殊な防錆皮膜処理を行った黒い鋼製パネルをはめ込んだ「ブラックフェイス」となっている。正面ブラックフェイス上部に前照灯2灯、左側に運行番号表示器、右側には行先表示器が設置された鉄道ピクトリアル編集部「201系・203系電車のプロフィール」『鉄道ピクトリアル』2006年4月号、p.12。。試作車では運行番号表示器周辺が、東急車輛製の901編成は黒に近い灰色、日本車輌製の902編成は薄い灰色で、識別点となっていた稲岡 誠二、芳田あきら「201系・203系電車 研究詳説」『鉄道ピクトリアル』2006年4月号、pp.51 - 52。（量産車では黒色に統一した）。
側窓は下段上昇・上段下降式の外はめ式ユニット窓が採用され、上段窓にバランサーが取り付けられた行先表示器設置箇所は下段上昇・バランサーなし上段下降式。。乗降扉窓、戸袋窓など固定窓のガラス支持は、押さえ用のくさびゴム（Hゴム）を廃して金属押さえ金方式を採用している『鉄道ピクトリアル』通巻774号、p.13。戸袋窓は外側に熱線吸収ガラスを使用することで、室内のカーテンは省略した交友社『鉄道ファン』1981年10月号新車ガイド「201系量産車登場」pp.50 - 51。。
車両番号標記は特急形車両と同様のステンレス製切り抜き文字が採用された鉄道ピクトリアル編集部「201系・203系電車のプロフィール」『鉄道ピクトリアル』2006年4月号、p.13。。
換気用通風器はグローブ形に代わり、FRP製の角形押し込み式が採用されている。
車内 20年程度先を見越した接客設備を目指して、本系列では様々な改善が図られた。
車内のカラースキームは、当時の国鉄車両においては寒色系が一般的であったが、本系列では暖色系が採用された。天井は白色、壁面はクリーム色9号（ベージュ系）、床敷物（量産車）は茶色、座席はこげ茶色（ロームブラウン） + 中央を薄いオレンジ色（ヘーゼルナッツ色）としたもので交友社『鉄道ファン』1982年11月号新車ガイド「203系チョッパ電車登場」p.70。、このカラーリングは後に登場する新形式（203系・205系）や103系の特別保全工事車にも踏襲されている稲岡 誠二、芳田あきら「201系・203系電車 研究詳説」『鉄道ピクトリアル』2006年4月号、pp.46 - 51。。ステンレス製乗降扉のガラス面積が縮小され鉄道友の会東京支部JR電車部会「201系四半世紀の歩み」『鉄道ファン』2005年2月号、p.58。、室内側は無塗装とした。
扉間の7人掛けロングシートのモケットを3-1-3に分割し、中央の1人分だけ色を変えることで座席定員どおりの着席乗車を心理的に誘導するというデザイン面での工夫がなされた。これ以降モケットの柄を1人ずつに区分するなどの手法は他の鉄道事業者にも波及し、目立たないながらも以後の通勤電車のあり方を変えたこれはその後他系列でも更新や新造の際に採用した車両も存在する。。
試作車では当初先頭車の客室内通路の中央にスタンションポールが設置され交友社『鉄道ファン』1979年4月号「明日の通勤輸送を担う JNR201」pp.58 - 59。、ラッシュ時の乗客の動線調査が実施された。その後の通勤電車における乗降問題に貴重な資料を提供したが、本系列では後に撤去された。
車内は冷房装置搭載を前提として構成の見直しが行われ、車内の天井構造は平天井となり、外部屋根のカーブ形状も見直され、103系と比較して緩いものとされた。冷房装置は集中式のAU75系が採用され、当時落成していた103系用と同様のAU75B形を1基搭載する東急車輌製の901編成は東京芝浦電気（現・東芝）製のAU75BS形、 日本車輌製の902編成は三菱電機製のAU75BM形。『鉄道ピクトリアル』通巻774号、p.13。平天井にはロールフィルター（クーラーのリターン口）、スピーカーなどを埋め込んでおり、天井の圧迫感をなくした。冷気は平屋根構造の車内風道（ダクト）を介して車内に送り込み、スリット状の吹出口によってまんべんなく行き渡る構造とした。送風機は扇風機に代わり、三菱電機製「ラインデリア」（横流ファン）を設置し、快適性と見栄えの向上を図った。
室内の予備灯（非常灯）は、白熱電球から通常の蛍光灯兼用のものとした。
主要機器 電源・制御機器
MM'ユニットを採用し、M車（モハ201形）にはチョッパ制御器・主制御器・抵抗器・集電装置が、M'車（クモハ200形・モハ200形）には補助電源装置・電動空気圧縮機が搭載される。試作車では機器箱を耐寒耐雪構造としたが、量産車では軽量化のため取りやめた日本鉄道車輌工業会『車両技術』158号（1982年6月）「201系通期形直流電車」pp.3 - 18。。電機品は三菱電機三菱電機『三菱電機技報』1980年1月号「」p.92（試作車）。三菱電機『三菱電機技報』1982年1月号「」p.98（量産車）。、日立製作所日立製作所『日立評論』1979年10月号「」p.28（試作車）。日立製作所『日立評論』1981年11月号「」p.1（量産車）。、東京芝浦電気（当時）東京芝浦電気『東芝レビュー』1979年3月号特集「昭和53年の技術成果」p.255（試作車）。東京芝浦電気『東芝レビュー』1982年3月号特集「昭和56年の技術成果」p.369（量産車）。、東洋電機製造東洋電機製造『東洋電機技報』第50号（1982年1月）「56年総集編」p.3。東洋電機製造では主電動機、チョッパ装置、主制御器、駆動装置、ブラシレスMG、パンタグラフ、戸閉装置などを納入した（量産車）。、富士電機製造（当時）富士電機製造『富士時報』1982年1月号「」p.39（量産車）。の5社が製作している。
主回路システムにはサイリスタを用いた電機子チョッパ制御が採用され、チョッパ制御器としてCH1形を搭載した。リレー・スイッチ類を内蔵する機器箱は、試作車では補助制御器のHS36形とされていたが、量産車では主制御器のCS53系となった。
電機子チョッパ制御は主回路で最も大きな電流が流れる電動機の電機子回路をチョッピングする（切り刻む）方式であるが、回生ブレーキ作動時に昇圧チョッパ回路を構成するため、高速域での回生電圧が架線電圧を大幅に上回って回生失効しやすいという問題点があった1970年代初頭の段階で、電機子チョッパ制御は高加減速性能が要求され、最高速度が低くしかも発熱を極力抑えることが求められる地下鉄用には好適であるが、高速運転する近郊電車には向かない方式であると評価されていた。。このため本系列が開発された1970年代後半には、地下鉄以外の私鉄各社ではこの方式に代えコスト面でも有利な界磁チョッパ制御方式が普及した。
しかし、1960年代後半より独自にチョッパ制御器の開発に着手していた国鉄は、通勤形のみならず近郊形系列などへの幅広い応用を目指しており、電動機の設計変更と主回路構成の工夫（直並列切り替え）によって120 km/hからの回生ブレーキを実用可能とする制御システムの構築を研究1974年（昭和49年）には103系を用いたチョッパ制御器の現車試験によって実用可能であることが確認されていた。していたこと、力行時の抵抗器によるロスを削減することで得られるメリットよりも無接点・無段階制御・最高速度域からの回生ブレーキが実用可能であるメリットを重視していた。
主電動機は直巻整流子電動機のMT60形で、チョッパ制御用に新規開発されたものである。高速走行からの回生ブレーキを充分に活用するため、定格出力は150 kWに向上され、定格回転数も1850 rpmと高く取られた。駆動方式は中空軸平行カルダン駆動方式で、歯車比は15:84 (5.6) である。
MT60形は定格回転数1850 rpm / 最高回転数4850 rpmと既存のMT54形定格回転数1630 rpm〈全界磁）/ 最高回転数4320 rpm。やMT55形定格回転数1350 rpm〈85 %界磁）/最高回転数4400 rpm。といった前世代の標準形電動機と比較して高い定格回転数となった。高速域での回生ブレーキ時に発生電圧過大に伴う回生失効を防止することを狙ったため、国鉄の制式電車用直流直巻式電動機としては当時最大の150 kW級電動機となったものの特性が高速寄りにシフトしているため、低速域での加速性能は110 kW級のMT55形を搭載する103系と大差ないレベルに留まっているなお、定格出力・定格速度が高いため弱め界磁は45 %までとしている。。
パンタグラフは、回生制動時の架線からの離線による回生失効を防ぐため、地下鉄乗り入れ用の301系などと共通の架線追随性が高いPS21形パンタグラフが採用された。
補助電源装置にはブラシレスMG DM106（定格容量190 kVA）を、空気圧縮機 (CP) にはメンテナンスフリー化を図って誘導電動機を採用したレシプロ式 MH3075A-C2000M を使用する。試作車では、MGに MH135-DM92（定格容量160 kVA）、CPは立形3シリンダ式の MH113B-C2000M といった115系などの在来車で採用実績のあるものを搭載していたが、後述の量産化改造時に量産車と同じものに取り替えられている『鉄道ピクトリアル』通巻774号、p.14『鉄道ピクトリアル』通巻774号、p.19。
運転台の主幹制御器は、試作車において従来からの縦軸式回転型 MC59X（クモハ201-902、クハ200-902）と新幹線電車に類似する横軸式前後操作型 MC60X（クモハ201-901、クハ200-901）2種類の比較検討が行われた結果『鉄道ピクトリアル』通巻774号、p.13、量産車では横軸式ハンドルの MC60 となり『鉄道ピクトリアル』通巻774号、p.16、ブレーキ弁は通常のME49形が搭載された。
このほか、運転台計器盤の角度をきつくして、運転士の視線と直角とになるようにして運転中の疲労感を軽減させるものとした。運転士用の座席はハイバックタイプ（背もたれ大形化）として、座り心地を改善した。光線除け（サンバイザー）は大形品を2枚構成、さらに不透明板として遮光性能を向上させた。放送装置は、運転士 - 車掌間連絡用マイクと車内放送用マイクを別々として、取り扱いしやすくした。客室では自動音量調整装置付き、6個分散スピーカーとしてサービスの向上を図った。
乗務員室と客室間の仕切壁は、運転席背後に行先表示指令器、総括配電盤（室内灯・空調装置のスイッチ）、車内放送マイクなどを配置している交友社『鉄道ファン』1979年4月号「明日の通勤輸送を担う JNR201」pp.60 - 61。。このため、仕切窓は中央部に長方形の小窓を内倒し式で、乗務員室側に開くことができる。、非運転台側に窓入りの仕切扉を配置する交友社『鉄道ファン』1981年10月号新車ガイド「201系量産車登場」pp.52 - 53。。
ブレーキ 応荷重装置付き電機子チョッパ制御回生ブレーキ併用電磁直通空気ブレーキ(SELR)と自動ブレーキ部のブレーキ制御弁として3圧力式のE制御弁が採用された。
100 km/hからの回生ブレーキに対応するため、定格速度の高いMT60形を45 %弱め界磁で使用することで、回生電圧を抑えて回生失効を防ぐ対策がなされたが、それでも高速域では回生電圧が架線電圧を大幅に超えた。
回生失効が発生しそうな場合は主回路電流を絞ることで発電電圧をコントロールできるが、引き換えに電気ブレーキ力が不足し、空気ブレーキ系に依存すると制輪子磨耗過大の問題点がある。対策として75 km/h以上（試作車落成時は80 km/h）の高速時からブレーキでは主回路に0.27 Ωの抵抗を挿入抵抗で熱に変えた分、回生電力量は減少するが、より高速から回生ブレーキが作用するため、直列抵抗を使用しなかった場合よりも総回生電力量は多くなる。して発電電圧を落とし、充分な電気ブレーキ力を確保した。さらに90 km/h以上では高速絞りが作動する。
これらの問題点は、国鉄の回生ブレーキに対するノウハウの蓄積も不十分だったためで、当初の予測以上に空気ブレーキ系への依存度が高くなっている。このため、量産開始後も回生ブレーキの動作パターン研究が進められ、増備の度に回生特性の改良が実施された。
台車
乗り心地の向上のため、国鉄の通勤形電車では301系以来となる空気ばね台車が採用された。運行開始前にブリヂストンが空気ばねの広告を日本経済新聞に掲載している『日本経済新聞』1979年5月30日付朝刊 22面広告「中央線、新通勤快速に「空気バネ」。」。軸箱支持装置は蛇行動を起こしにくい円筒案内式（シュリーレンタイプ）とした。
試作車では枕バリ部分をダイレクトマウント構造としたDT46X形・DT46Y形（電動台車）とTR231X形・TR231Y形（付随台車）が採用されたが、量産車ではDT32系台車で実績のある大径心皿を用いたインダイレクトマウント構造としたDT46形、TR231形に変更されたDT46 TR231 / JR東日本201系 台車近影（鉄道ホビダス）、2007年2月4日。。1984年以降の設計変更車（軽装車）では、軸ばねをエリゴばねとしたDT46B形・TR231A形に変更されているDT46B TR231A / JR東日本201系 台車近影（鉄道ホビダス）、2007年2月11日。。基礎ブレーキはDT46形が片押し式踏面ブレーキ、TR231形が1軸2枚のディスクブレーキである。
形式 本系列は電動車にMM'ユニット方式を採用しており、モハもしくはクモハの201形と200形に主要機器を分散搭載して、電動車2両を1単位としている。形式解説順序は過去からの慣例に準じて記述する。車両の方向は東海道本線基準で奇数向きは東京寄り、偶数向きは神戸寄りを表す。
クモハ200形 (M'c) モハ201形とユニットを組む制御電動車で、電動発電機や空気圧縮機などの補助的な機器を中心に搭載する。偶数向き専用。試作車のみ存在する。 モハ201形 (M) クモハ200形またはモハ200形とユニットを組む中間電動車で、パンタグラフや主制御器などの主回路を構成する機器群を中心に搭載する。 モハ200形 (M') モハ201形とユニットを組む中間電動車で、クモハ200形と同様に電動発電機と空気圧縮機を搭載する。 クハ201形 (Tc) 奇数向き専用の制御車。 クハ200形 (T'c) 偶数向き専用の制御車で、試作車には存在しない。 サハ201形 (T) 運転台のない付随車で、試作車落成時には存在しなかった。
番台別概説 900番台（試作車） thumb|right|200px|登場時の201系900番台。写真左は103系 220px|thumb|クモハ200形（試作車）+クハ201形（量産車）試作車には乗務員扉直後の戸袋窓が存在する 国鉄初の電機子チョッパ制御を採用した新系列車両の先行試作車として、昭和52年度第2次債務で1979年に5両編成2本の10両が製造された鉄道ピクトリアル編集部「201系・203系電車形式集」『鉄道ピクトリアル』2006年4月号、p.25。。車両番号は900番台に区分され、クハ201-901ほか5両編成が東急車輛製造製、クハ201-902ほか5両編成が日本車輌製造製となっている鉄道ピクトリアル編集部「201系・203系電車のプロフィール」『鉄道ピクトリアル』2006年4月号、p.11。。当初の配置は三鷹電車区（現・三鷹車両センター）であった。試作車は5両編成で4M1T、10両編成では8M2TとMT比が高いが、これは試作車であるがゆえ、1ユニットは予備という考え方に基づく。
1979年より試運転が開始されるとともに、同年5月13日には原宿駅の宮廷ホームで展示会が行われた鉄道ピクトリアル編集部「201系・203系電車のプロフィール」『鉄道ピクトリアル』2006年4月号、p.14。。1979年8月20日に中央快速線で営業運転が開始され、正面には「省エネ201」のヘッドマークも掲出された。運用途中に三鷹駅で車両交換を行うことで、営業運転を開始した。初日は「新型省エネルギー電車（201系）運転記念」と題した出発式が行われた。
編成は中央線快速での営業運転開始前に当時の101系・103系と同じ3両+7両編成に組成変更され、1983年の量産化改造で当時の201系量産車と同じ6両+4両編成に組成変更された。
車体外板には熱間圧延軟鋼板 SPHC を引き続き採用し、塩化ビニール製絶縁屋根布を張り付けている『鉄道ピクトリアル』通巻774号、p.15。
乗務員室は日本車輌製は従来からの薄いグリーン色（淡緑3号）の内装板、運転士用座席は青色とした寒色系としたが、東急車輛製は薄いクリーム色の内装板、運転士用座席は茶色とした暖色系を比較採用した。日本車輌製は計器類が従来と同じサイズだが、東急車輛製は比較のため小型化された。
乗降扉は、戸閉機械、扉本体、上下レール、戸閉スイッチ（ドアリレー）などをユニット構成として、建て付け作業の容易化を図った。戸閉機械（ドアエンジン）は鴨居部（ドア上部）設置の直動式TK201形を新規に開発、採用した『鉄道ピクトリアル』通巻774号、p.13。長時間停車時の車内保温を考慮して選択閉回路（三扉閉。片側4か所のドアのうち、3か所を閉め切る）機能を有している。床敷物は青色（青19号）を使用したが、汚れが目立つことから量産車では薄茶色に変更したほか、厚みを3 mmから5 mmに変更して耐用年数を約10年から約20年まで伸ばした。
台車はダイレクトマウント（車体直結）式の空気ばね台車で、東急車輛製の901編成にDT46Y（動力台車）・TR231Y（付随台車）が、日本車輌製の902編成にDT46X（動力台車）・TR231X（付随台車）が採用された。動力台車の基礎ブレーキは、日本車輌製は通常の片押し式踏面ブレーキだが、東急車輛製は機構を一体化した「ユニットブレーキ」を採用した。駆動装置の歯車箱は2分割形が基本だが、東急車輛製の電動車の一部には油漏れ防止強化のため、一体形歯車箱を使用した。
回生ブレーキ時の離線対策も考慮して、試作車ではPS21形パンタグラフが各電動車1ユニット（2両）につき2基ずつ搭載された。さらにブレーキの応答性を高める台車中継弁を設置、制御車には車輪の滑走を防ぐ滑走防止装置を搭載したが、量産車では効果が少ないと判断して省略した。
1983年に量産化改造が行われ、組成変更や電装解除などが行われた（後述）。編成も量産車と同じ6M4T編成に改められた。国鉄末期には中央線快速から中央・総武緩行線に転用された。
1990年より首都圏各線区でATS-Pが本格導入され、201系にも関連機器の設置改造が行われたが、試作車はクモハ200形の床下の空きスペースが小さく、クハも含めてATS-Pの搭載は見送られた。試作車は量産車編成の中間に組み込まれ、営業線では先頭に立たなくなった。
中央・総武緩行線からの撤退後は京葉線に転用されたが、老朽化のため2005年11月に廃車となった。
+試作車落成時の編成表 製造所台車形式乗務員室形式 クハ201(Tc)◇ ◇モハ201(M) モハ200(M')◇ ◇モハ201(M) クモハ200(Mc')搭載機器BTCHOPMG,CPCHOPMG,CP,BT重量35.4 t44.4 t43.6 t44.4 t45.0 t車両番号 901 901 901 902 901 東急車輌製造 DT46Y・TR246Y（ユニットブレーキ） 暖色系内装 + 横軸マスコン 902 903 902 904 902 日本車輌製造 DT46X・TR246X 寒色系内装 + 縦軸マスコン 凡例 CHOP：チョッパ制御装置、MG：電動発電機、CP：空気圧縮機、BT：蓄電池
+営業運転開始時の編成表 号車12345678910形式 クハ201-901(Tc)◇ ◇モハ201-904(M) クモハ200-902(Mc') クハ201-902(Tc)◇ ◇モハ201-903(M) モハ200-902(M')◇ ◇モハ201-901(M) モハ200-901(M')◇ ◇モハ201-902(M) クモハ200-901(Mc')
0番台（量産車） thumb|中央線快速の201系量産車（2003年） 900番台の実績を基に改良を行った量産車として、1981年8月より中央線快速に投入が開始された鉄道ピクトリアル編集部「201系・203系電車形式集」『鉄道ピクトリアル』2006年4月号、p.26。。ブレーキの回生率の向上、メンテナンスフリー化やコストダウンを図った設計変更が加えられている。中央線快速のほか中央・総武緩行線、京阪神緩行線にも投入された。1981年度から1984年度にかけて、首都圏地区向けに10両編成34本と6両編成＋4両編成×44本と4両編成×1本の784両が、関西地区向けに7両編成×32本の224両がそれぞれ投入された。
車体構体は外板材質を2.3 mm厚の高耐候性圧延鋼材 (SPA) に変更し『鉄道ファン』通巻246号、p.48、構造から見直すことで構体重量で約1.3 tの軽量化を実現した『鉄道ファン』通巻246号、p.49。機器などを含めた全体では、各車両約2.1 - 2.8 tの軽量化である。屋根部分はビニール布張りを廃止して、約20年の耐久性を持つ塗り屋根方式（ポリエステル樹脂コーティング）に変更した『鉄道ファン』通巻246号、p.54。
台枠と側板の接合部は、スポット溶接から連続溶接に変更された『鉄道ファン』通巻246号、p.53。同時に接合点はそれまでの台枠側面全体の要所でかがり縫いのように何点かで点接合したものから台枠上面近くの横一直線のみになり、そこから下は台枠の鋼材がそのまま外部に露出、水の侵入箇所自体を封じた『鉄道ピクトリアル』通巻774号、p.46"。103系で深刻な問題となっていた雨水の浸入による台枠の腐食がほぼ解決している。同様に腐食対策から、乗降ドア枠周囲のスポット溶接を全周溶接に変更、車体側面戸袋部の風道（主電動機・チョッパ装置冷却用ダクト）はステンレス製とした。