デビュー年：１９６３（昭和３８）年
運行区間：両毛線、上越線、吾妻線、信越本線（しなの鉄道含む）、羽越本線、越後線、中央本線、
武蔵野線、伯備線、舞鶴線、山陽本線、山陰本線、赤穂線、宇野線、福塩線、呉線、可部線
瀬戸大橋線、予讃線、土讃線など
元運行区間：東北本線、高崎線、東海道本線、御殿場線、身延線、飯田線、伊豆急行線など多数
ベースは１１１系で、１１３系と兄弟関係。東北本線・高崎線で運用を開始したことから解るように、主に山岳地帯を考慮した出力増強と寒冷地での運用を考慮した耐寒装備を備えるが、実際には山陽地域など暖かい場所でも使用されている。
昭和４１年からは、中央本線に投入され、その他山陽本線などにも進出を開始。いわゆる旧型国電と呼ばれる車両の淘汰を開始した。また、４８年製造車からは冷房を装備。１９７７（昭和５２）年には、新潟地区にさらに耐寒装備を強化した１０００番台を投入。また、座席の幅を拡大した２０００番台を山陽本線に、引き続き１９８２（昭和５７）年には、広島地区に２ドアで転換クロスシートを装備した３０００番台を投入するなど、地区や時代に合わせてマイナーチェンジしていった。
ＪＲ化後は、１１３系同様に、地域密着の塗色変更や、さらに新車同様な大リニューアル車も登場。特にＪＲ西日本の広島・下関地区の１１５系の一部は、屋根の改造や、座席がボックスシートから、座り心地の良い転換クロスシートに変更されて、また室内も新製車両並みの雰囲気にされるなど、大幅な改造工事が行われている。
２００７年３月改正で、ＪＲ東海所属車両はすべて引退。また、長野新幹線開業に伴い、信越本線（軽井沢〜篠ノ井）を移管した「しなの鉄道」など私鉄にも車両が在籍している。
