1972年より旧型車(主に72系)を置き換えるため、首都圏各線への0番台ATC対応車投入で捻出された山手線・京浜東北線・横浜線・青梅・五日市線で運用されていた0番台が転用された。首都圏とは異なる寒冷地であることから以下の改造が行われた。
塗装をスカイブルーに統一。
出入り口の半自動ドア化。
客室ヒーターの増設。
タブレット使用区間が存在したため、乗務員室扉直後の戸袋窓をタブレット衝突による破損防止の観点から埋込。
2人乗務用に運転室助士側に座席とワイパーを増設。
前面窓ガラスにデフロスタを取付（後に熱線入ガラスと交換されたため撤去）。
ATS-S形車上装置の搭載。
全車両がJR東日本に継承されたが、1993年までに全て廃車となった。
車両更新車の投入
1989年以降に入線した車両は車両更新工事が施されていたが、通常の更新車とは異なる改造が施工されていた。
窓を上段下降・下段固定のユニット窓に交換、
ドアを窓が大きいタイプに交換
車両更新を終えてから転入した3編成は窓とドアの交換が省略
前面窓を2枚窓化
運行番号表示器の列車愛称・種別表示器
その後扇風機やペンチレーターも撤去されたが、老朽化の進行に伴い205系3100番台に置き換えが決定し、2004年7月までに17編成が運用から離脱し、全て廃車になった。
RT-235編成
仙石線での運用は2004年7月に一旦終了したが、2006年以降に予定されていた多賀城駅付近の立体交差化工事の際車両不足が想定されることから本編成のみ保留車として郡山総合車両センターに留置されていた。2006年11月に運用復帰のための整備が施工され、2007年3月19日から営業運転に復帰した。
復帰の際以下の改造も合わせて施工された。
クハ103-235にトイレと車椅子スペースを設置。
ATS-Sn→ATS-Psに変更。
モハ103-343のパンタグラフをシングルアーム式2基に変更（本系列初かつ唯一）。
台車をグレー塗装化。
座席モケットを205系と同タイプに変更。
復帰後は平日朝に区間運転2往復の限定運用だった。しかし老朽化の進行と首都圏配置車の需給調整で南武線への209系2200番台の投入に伴い205系が捻出できることから2009年10月21日に営業運転から離脱した。その後同26日に郡山総合車両センターに廃車回送され、2010年1月に解体された。