デビュー年：２００３(平成１５）年
２００５（平成１７）年の開業に備えて、直流車のTX-1000系と同時に登場した車両で、守谷〜つくば間の交流区間への乗り入れのための交直流車両となっている。最高速度は時速130ｋｍとTX-1000系と同じ高性能車両である。内装はＴＸ−１０００系と異なり中間車2両にボックスシートを設けているのが特徴である。また、後に無線LAN接続商用サービスが開始され、現在は全編成が対応している。
２００８(平成２０)年には「つくばエクスプレス」初となる増備車両が誕生した。追加投入されたTX-2000系は、内装の一部見直しのほか、外観は塗装を少し変えて先頭部へＶ字のスカーレットライン、側面にもスカーレットの帯を窓ガラス下部に入れている。
なお現在はつくばエクスプレスの列車はすべて6両編成だが、将来はTX-1000系とTX-2000系は8両編成にする計画がある。
