E501系は1995年に常磐線中距離列車に登場した通勤用電車で取手〜土浦間の交流電化区間の乗り入れに対応した車両です。
2007年には後継のE531系が主力となり同車はトイレの設置などが行われ常磐線の土浦〜草野間などのローカル用に転用されました。
2012年には5両同様に10両編成も機器更新が行われ、その後シングルアーム式パンタグラフへの交換や行先表示器のLED式への交換などが行われました。
2026年8月現在は10両編成が在籍しており、水戸〜草野間の朝・夕の一部列車にて活躍するのみとなりました。