当時関西地区に投入され好評を博していた117系と同等の接客設備を有し、115系と同様の走行性能を併せ持った車両となった。
115系3000番台の投入により153系電車は完全に淘汰されたが、当時の国鉄の財政状況では111系の全車置換えには至らず、一部の編成では3000番台の先頭車に111系の中間車を連結した編成も登場している。
それまでの国鉄は6連などのローカル線区にしては長めの編成で走行していたため、4連で走行する115系3000番台はトラブルが起きた際に走行できなくなることが予想されたためにパンタグラフは2基搭載し、ＭＧ故障に備えてブラシレスＭＧ及び補助インバーターの搭載、空気圧縮機をそれまでのモハ114型に搭載するだけでなくクハ115型（偶数向き）にも搭載している。
1983年に中間車が6ユニット追加され、その他各地から転属した115系各番台の中間車により111系が淘汰された。
その後、221系の投入により余剰となった117系の中間車を115系に改造した115系3500番台により更に中間車の編成替えが行われ、2扉で統一された編成が増え現在に至っている。
現在でも下関には中間に3扉ユニットを組み入れた編成が2本残っている。
