651系電車（651けいでんしゃ）は、東日本旅客鉄道（JR東日本）の交流直流両用特急形電車である。1990年（平成2年）、第33回鉄道友の会ブルーリボン賞受賞。常磐線の特急「ひたち」で使われていた485系電車の置き換え用として、1988年（昭和63年） - 1990年（平成2年）に88両、1992年（平成4年）に11両がいずれも川崎重工業で製造された。1989年（平成元年）3月11日のダイヤ改正から営業運転を開始した。製造後、基本7両編成（MT比4M3T）と付属4両編成（MT比2M2T）が各9本の計99両が、勝田車両センターに配置された。大きな特徴はスピード･アップで、滑走再粘着装置の搭載で130km/hからの制動距離を規定の600m以内に抑えることにより、在来線特急列車としては初めて最高速度130km/hでの営業運転を実現した。130km/h運転区間は上野 - 日立間である。130km/h対応の特急型電車としては、九州旅客鉄道（JR九州）の783系電車が先に登場していたが、同系が130km/h運転を開始したのは、1990年からである。後部標識灯を兼ねたLED表示式のヘッドサインや、間接照明・各座席への読書灯の採用など、外装・内装にも工夫が凝らされ、このあと次々と登場する自由なデザインの車両のさきがけとなり、白色を基調とした外装から、登場時には「タキシードボディのすごいヤツ」というキャッチコピーが与えられた。登場時から常磐線の特急「スーパーひたち」にのみ使用されていたが、2002年（平成14年）12月1日のダイヤ改正で勝田駅始発・終着の「スーパーひたち」は「フレッシュひたち」に変更された。それまで「フレッシュひたち」専用であったE653系と異なり、普通車は、ドアが各車両2か所で乗降がスムーズに行えるためか、その後E653系から651系へ「フレッシュひたち」の運用を替えた列車や、夜間の上野駅発土浦駅行の「フレッシュひたち」といった通勤特急列車にも使われていた。本系列を運用する列車はグリーン車を連結するため、時刻表上でも容易に判別できた。なお、2012年3月17日のダイヤ改正時点では、本系列で運転する「フレッシュひたち」は、上り68号、下り75号のみとなっていた。2000年（平成12年）より、座席の改造やAVサービスユニットの撤去、間接照明から直接照明への変更、荷棚の改造（ハットラック式から開放式へ）、アームレスト革部分のカット、バックシェルからモケット張りへの変更、ヘッドレストのカットなど内装面を中心とする更新工事が施工されたが、外観については、雨樋の追設や衛星アンテナの撤去、連結器カバー装着以外に目立った変更はない。2007年（平成19年）3月18日より、全車両が禁煙となった。2010年12月、JR東日本はE657系車両を2012年春に導入し、同年秋に651系を全て置き換える計画を明らかにした。置き換え後の651系の処遇については他線区の臨時列車への転用が示唆されたが、2013年9月11日付でK203編成が廃車され、本系列初の廃車が発生している。2013年3月15日に「スーパーひたち」「フレッシュひたち」の全運用がE657系になったが、E657系の改造工事のため同年10月1日から2015年3月13日まで「フレッシュひたち」1往復に運用されることとなった。なお、この運用ではLED表示式のヘッドサインは使用されていない。E657系は2014年11月に10両編成1本が追加投入されたが、本系列による運転は改正前日まで実施された。2014年3月15日のダイヤ改正から新たに185系の置き換え用として、高崎線系統の特急「スワローあかぎ」・「あかぎ」・「草津」に投入することが発表された。勝田車両センターに配属されていた0番台の一部編成を大宮総合車両センターと郡山総合車両センターにおいて改造、形式変更せず651系1000番台に区分され、基本7両編成（MT比4M3T）6本と付属4両編成（MT比2M2T）3本の計54両が、大宮総合車両センターに配置された。改造の内容としては、直流区間での走行となるため電動車の直流化改造が実施され、車両の重量バランスなどを考慮し、交流機器は回路の分離のみ実施され残存されている。その他にも、モハ650形の屋根上に搭載されているパンタグラフをPS26形からシングルアーム型のPS33D形に交換、交流避雷器などの屋根上の交流機器の一部撤去、側窓下に中央線のラインカラーと同じ橙色の帯を追加、OM201･OM202編成を除くクハ651形とクハ650形の先頭にスノープラウの取付け、空調装置のインバータの更新が行われた。2016年7月より小田原 - 伊豆急下田間で運行を行う予定の観光列車「伊豆クレイル」用として、付属編成側の旧OM301編成を大宮総合車両センターで改造し、2016年4月に出場した。IR01編成に改められ、該当の4両は2016年4月13日付で国府津車両センターに転属されている。車体塗色は、サンドグレーとオリーブグリーンと□ミルキーホワイトである。また1000番台では、0番台の塗装のほかに窓下に、オレンジである。交流直流両用電車であるが、交流は50Hz区間のみの対応である。集電装置は交流直流両用のPS26形パンタグラフである。仙台駅まで運用されるため耐寒構造ではあるものの、降雪量が少ない地域であることから耐雪構造ではなく、常磐線での使用に特化した車両となっている。主回路制御には205系電車や211系電車で使用されていた界磁添加励磁制御を採用しており、基本的には抵抗制御でありながら電力回生ブレーキが可能となることで、省力化・省エネルギー化を図っている。直流側のシステムは、211系電車と同様であるが、交流側の回路の整流装置に、サイリスタによる位相制御を採用したことで、交流区間でも電力回生ブレーキが可能となり、交流直流両用車としては日本初の回生ブレーキ装備車となっている。主電動機はMT61形、歯車比は783系電車と同一の3.95である。その後登場した交流直流両用電車はVVVFインバータ制御に移行したため、界磁添加励磁制御の採用例は本系列が唯一である。台車は、211系電車で実績のあるボルスタレス式DT50系列を基本としているが、高速性能向上のため、ヨーダンパ追設等のマイナーチェンジを図ったDT56形・TR241形を装着する。車内照明の供給電源は、従来系列と同様に電動発電機 (MG) からであり、このためにデッドセクション通過時は、直流電源、電源供給が絶たれた際に蓄電池により点灯する予備灯兼用の照明を除いて消灯する。なお、交直切り替えは運転士のスイッチ操作で行われる。運転台やグリーン車の車掌室には、JR東日本の在来線電車では初めてブラウン管式のモニタ装置（MON3）が設置された。これはのちのTIMSにつながる技術である。また、車内自動放送装置はなく、車内放送チャイムも新造当初は485系電車などと同様の鉄道唱歌オルゴールだったが、1998年頃に現行の電子音チャイムに交換された。座席は0番台時普通車では、2＋2の配置。シートピッチは970mm。グリーン車は2＋1の配置。シートピッチは1160mm。1000番台に改造後も座席に大きな変化はない。普通車とグリーン車ともに読書灯が設けられている。以下に製造時の編成を記す。万座･鹿沢口、前橋方の制御車上野方の制御車2014年3月15日からは、1000番台が以下の定期運用に使用されている。2013年3月16日のダイヤ改正まで、以下の定期的な運用があった。2013年10月より、2015年3月まで0番台が以下の定期運用に就いていた。臨時列車および団体臨時列車にも使用されている。臨時列車は以下を参照。 団体臨時列車では日光線日光駅まで入線したことがある。2013年1月に廃車された485系（K60・K40編成）に代わり、臨時列車や団体列車など波動用に使用されていたE653系が「いなほ」・「しらゆき」へ転用が進められることになった。それに伴い、2014年11月以降、常磐線や水戸線における波動用としても運用されている。臨時列車としては下記の列車に使用されている。

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