乗務員を対象に定期的に行う異常時や応急処置などの教育訓練を目的に1991年に保留車を整備・改造した。予備車を削減したことで営業用車両を現車訓練に用いることが難しくなったためでもある。
本形式の訓練車は非冷房の3両3編成が整備され、豊田・浦和・松戸各電車区に配置した。営業用との識別のため、これらの編成には2本の白帯と「訓練車」の文字が追加された。浦和と豊田に配置されたモハ102形は一部扉の締切と荷棚の撤去、機材置場の設置などを行ったので事業用車両となり、新形式のモヤ102形となった。(モハ102-138・140→モヤ102-1・)
その後種車が非冷房だったこととATC・ATS-S形・P形が搭載されておらず走行線区に制約があったことから1995年に冷房車の4両3編成と交代した。豊田・浦和配置編成は前回と同じくモハ102形をモヤ102形に改造した。
浦和車は同区の営業用車両が209系に置換えが完了した後も使用されていたが、旧型では実用性の問題から2000年に廃車になった。
豊田車は201系四季彩編成が訓練車も兼ねるので2001年に廃車になった。
松戸車はMM'ユニットが同区我孫子派出の車輪転削装置改修に伴う予備者確保で白帯と「訓練車」の文字を消して営業運転に復帰した経歴を持つ。同区から本形式が営業運転から引退したのに合わせて2006年に廃車になった。
これにより、訓練車は消滅した。