常磐線と水戸線で運用されている403・415系鋼製車の老朽化に伴う置き換えおよび競合する首都圏新都市鉄道（つくばエクスプレス）への対策としての運転速度向上を目的に作られたE531系交直流電車です。
2005年年7月9日のダイヤ改正から12編成90両が営業運転を開始しました。
2007年（平成19年）3月18日のダイヤ改正より上野発着の403系・415系・E501系の中距離電車運用をすべて置き換え、普通列車と特別快速の全列車がE531系になり、同時にグリーン車の営業も開始しました。
現在では、常磐線上野口発着の中距離電車の主力として使用されています。
