209系は103系置き換えのため1993年から製造された車両です。『重量半分・価格半分・寿命半分』を目標に、従来の車両とは全面的に違う思想の車両となっています。
209系の開発にあたり1992年に試作車である901系が登場しました。901系はA・B・Cの3編成が製造され、1994年に量産化改造を行い209系900・910・920番台となっています。
1993年からは量産車の製造が行われ、1997年までに京浜東北線に78編成780両、南武線に2編成12両が投入されました。ウラ15編成までは戸閉装置が空気式ですが、ウラ16編成以降は電気式となっています。京浜東北線用は1995年製造のウラ36編成より6号車を6ドアのサハ208としています。それ以前に製造された編成にもサハ208が組み込まれ、抜けたサハ209をウラ49～66編成に組み込んでいます。
1996年に川越・八高線の電化用として3000番が4編成16両製造されました。単線区間での営業のため、扉が半自動対応となっています。
1998年からは車体幅を拡張した500番台が製造されました。103系の故障が頻発した中央・総武緩行線に17編成170両が投入されました。途中よりパンタグラフがシングルアームパンタとなっています。
1999年には常磐緩行線の増発に伴い1000番台が2編成20両製造されました。地下鉄直通仕様のため前面に貫通扉が設けられ、MT比が6:4となっています。
京浜東北線のD-ATC化に伴い2000年に500番台2編成が習志野電車区から浦和電車区に転属し、スカイブルーの500番台が登場しました。
2005年には川越・八高線103系の置き換え用として3100番台が登場。組み換えで余剰となっていた東京臨海高速鉄道の70-000系を活用しています。不足したモハユニット1組は新造されました。
2006～2007年には900・910・920番台置き換えのため500番台3編成が三鷹電車区から浦和電車区に転属しました。これにより2006年末～2007年夏に900・910・920番台は運用を離脱。2007年末～2008年初めに廃車となりました。
2007年からは京浜東北線へのE233系投入に伴い0番台の廃車が始まり、2010年1月24日をもって営業運転を終了しました。一部モハユニットは先頭車化改造され訓練車に、一部は北長野へ廃回後に組み替えた上で各地へ疎開が行われています。疎開された編成は順次各地の工場に入場し改造を受けています。2008年10月には209系を改造した在来線試験車MUE-Trainが登場しました。
2008年9月に京浜東北線の500番台が京葉線に転属し、12月より営業運転を開始しました。
2009年5月に0番台を改造した南武線用の2200番台が登場。制御装置の更新や表示機のLED化などが行われました。
2009年6月には房総地区用の2100番台も登場。2200番台と同様の改造の他、トイレの設置や一部車両のセミクロスシート化が行われました。10月1日より総武・成田・外房・内房線での営業運転を開始しました。2012年までに324両が配置される予定です。