101系と同じく車体には路線カラーが設定され、JR発足後の現在も用いられている。国鉄時代のカラーリングは以下の5色と地下鉄対応車の3色の計8色だったが、JR化後は様々な塗装パターンが生まれた。また、塗装の号数呼称は「国鉄塗装関係色見本帳」によって修正マンセル記号が使われているが、JR設定色は公式な呼称がないので最も一般的な呼称で紹介している。
| ウグイス 黄緑6号 |
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| スカイブルー 青22号 |
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| エメラルドグリーン 青緑1号 |
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| オレンジバーミリオン 朱色1号 |
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| カナリアイエロー 5号 |
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| 地下鉄対応車両 | |
| シルバーグレー 灰色8号 エメラルドグリーン 青緑1号 |
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| シルバーグレー 灰色8号 カナリアイエロー 5号 |
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| シルバーグレー 灰色8号 スカイブルー 青22号 |
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| スカイブルー 青22号 クリーム色 クリーム1号 |
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| JR設定色 | |
| 九州色 | |
| 仙石線色 初代 | |
| 仙石線色 2代目 | |
| 東海色 | |
| マスカット色 | |
| 瀬戸内色 | |
| 瀬戸内地区地域統一色 | |
| 播但色 | |
| 加古川色 | |