E501系は常磐線で活躍している新型通勤型車輌です。朝、夕方時のラッシュを緩和させる為に1995年に開発されました。「寿命の適正化」「新造価格の低減」「メンテナンスフリー」というコンセプトを元に、209系をベースに開発したため、外見や内装は209系と似ている点が数多くあります。MT比は2:3で、車内は全て方持ち式のロングシート、車内案内表示器もあります。主回路装置にドイツのシーメンス社の技術が採用されました。同時に、国内で初めてベクトル、クリープ制御も採用されています。モーターは誘導モーター(交流モーター)で出力は120kW、歯数比はE217系と同じ6.06で最高速度は120km/h出すことが出来ます。

 常磐線では取手以南は直流1500Vで取手以北は交流50Hzの20000Vで電化されています。そこで、交流区間でも問題なく走行するために自励式コンバーターを搭載し、交流区間でもVVVFインバーター制御で加速し、減速時に回生ブレーキで発電した電気を交流50Hzで架線に戻すことが出来ます。これらの交直流機器の置く場所が必要な為、台車中心間の距離は209系よりは長くなっているほか、構体の強度確保の為に車体外板も209系より厚く作られています。交直流切り替えなどの装置も置くために、パンタグラフは209系より1周り小型のPS29が付けられています。車輌編成は基本編成10両+付属編成5両の合計15両編成になっています。ちなみに、基本編成の10両は川崎重工で作られ、付属編成の5両は東急車輌で作られました。

 E501系の特徴は、なんと言っても発進時に「ドレミファソ〜・・・♪」という音階が出ます。E501系に初めて乗った人は驚くかもしれません。また、停車寸前に「・・・〜ファミレド♪」と発進時と逆の音階が出ます。京急2100形も発進時のみE501系と同じような音階が鳴ります。また、停車寸前に鳴る音階は設定を変えると音を消すことが出来るそうです。走行音のページにはE501系の走行音を公開していますので、よろしければ聞いてみてください。

2003年10月1日(東海道新幹線品川駅開業日)に自動放送が導入されました。
2007年3月18日から運用区間が変更され、土浦−草野での区間を運行しています。

現在は15両編成(10両+5両)で運行しているため連結器カバーを取り付けています。 PS29パンタグラフが搭載されています。走るんですシリーズとしては珍しい菱形です。
車内の様子です。 209系と同じ方持ち式シートを採用し、爽やかな柄のシートになっています。
車内案内表示器はLEDの1行表示が出来るタイプです。 制御車1号車の様子です。