313系は国鉄形車両の置き換えを目的に1999年から製造が開始されました。
軽量ステンレス3扉車体となっており、VVVFインバータ制御を採用しています。
1999年に東海道線向け0・300番台、中央本線向け1000・1500番台、中央本線・篠ノ井線・関西本線・身延線・御殿場線向け3000番台、セントラルライナー用8000番台が計104両投入され、これにより103・165を置き換えています。2001年に8000番台が6両増備。
2006年から2007年にかけて、1000・1500番台増備車である1100・1600番台、1500番台の寒冷地仕様・発電ブレーキ搭載車である1700番台、静岡地区向け2300・2500・2600番台、3000番台増備車である3100番台、東海道線向け5000番台が計204両投入され、これにより113・115・123系を置き換えています。
2010年からは東海道線・中央本線向け1100番台、1000番台の2両編成版で213系置き換え用(B400)・313系3000番台置き換え用(B500)の1300番台、5000番台の増備車及び2両編成版である5300番台が計120両投入され、117系・119系を置き換えています。119系置き換えの際には3000番台が大垣車両区へ転属しています。
2014年度には武豊線電化に向けて神領車両区にB500番台が、大垣車両区にJ編成が投入されています。