秋田新幹線「こまち」と山形新幹線「つばさ」用の車両。
1997年の秋田新幹線「こまち」開業と同時にデビュー。東京〜盛岡間は「はやて」と連結して走行する。当初は5両だったがのちに増車され現在は6両編成。
2014年3月のダイヤ改正でE6系にバトンタッチしこまちとしては引退。
山形新幹線用の編成は1999年の新庄開業に伴う増発用として2編成が7両編成で製造され、2005年にももう1編成が増備された。2008年からは大幅に仕様変更した2000番台が400系の後継車両として導入されている。
最高速度は新幹線区間が275km/h、在来線区間が130km/hで、新幹線区間ではE2系と同じ足並みを揃えられることから、「こまち」「つばさ」運用だけでなく東京〜盛岡間をE2系+E3系の「なすの」「やまびこ」「はやて」としてのアルバイト運用もある。