E3型建造于1995年，到1999年为止共生产了19组116辆。它的编组方式为6节组（R系）和7节组（L50系）。 R系车在秋田新干线上最高时速仅130公里，在东北新干线上为275公里。而L50在东北线上为240公里，在山形新干线上为130公里。1997年 3月22日秋田新干线开通，E3作为专用车组投入运营。在东京和盛冈之间运行时，E3和E2拚结成的一组车速度达到了275公里每小时，成为E3的纪录时速。最快的车从东京到秋田只需3小时49分钟。1999年12月4日山形新干线新庄延伸段开通，E3部分车辆转移到此线路上运营。R系的E3为白色，深红和金属灰色，L50系的颜色为淡金属灰，绿色和金属灰色。


    E3系车厢内部

起动加速度 1.6 km/h/s
営业最高速度 275km/h
设计最高速度 275km/h
编成出力 300kW×16=4800 KW
编成定员 315人（普）+23人（绿）=338人
全长/全宽/全高 20500(23070)mm/2950mm/4080mm
编成重量 258.6 t
轨间 1435mm（标准轨）
电气方式 交流25000V 50Hz
交流20000V 50Hz
制动装置 VVVF制动

E3编成：
  R1编成：1995年（平成7年）制造 试验车
  R2-R16编成：1997年（平成9年）正式量产车 初期5辆编成。1998年（平成10年）开始6辆编成，安装DS-ATC。
  R17编成：1998年（平成10年）增产车，6辆编成。
  R18-R26编成：2002年（平成14年）-2005年（平成17年）增产车，车体材质较R18之前各编成均有较大变化。