昭和40年代後半は大都市圏の国電にもまだ旧性能車が使用されており、地方線区の新性能化にはまだ時間がかかる見込みであった。しかし、乗客の改善要望もあり、旧性能車の車体を新製車並みに更新してアコモデーション改善を図ることになり、1972(昭和47)年に試験的にモハ72587の車体を103系並みのものに更新したモハ72970が登場して鶴見線で使用され、さらに1974(昭和49)年に73系の車体を115系並みに更新した62系が登場した。それに続いて1975(昭和50)年に仙石線用として、73系の車体を103系並みに更新した72系970番代（モハ72971〜、クハ79601〜）が登場した。車体は103系ＡＴＣ車に準じて、Ｔc車が高運転台となっている。1983(昭和58)年度に仙石線の新性能化が完了するまで活躍した。
1985(昭和60)年に埼京線が開業。併せて川越線も電化開業して池袋から埼京線経由で川越まで直通運転が開始されたが、川越線川越−高麗川間は旅客需要の関係から3両編成で運転されることになった。そこで、すでに保留車となっていた72系970番代の車体を使用して足回りを103系のものに取替えて新性能化したものが103系3000番代である。3両編成5本の計15両が改造された。
モハ72970番代のパンタグラフ取付台を生かしたため、中間車がＭ車となり、103系1200番代以来のクモハ102形が登場した。台車は電動車がＤＴ33、制御車が101系の廃車発生品のＤＴ21Ｔ、主電動機はＭＴ55Ａに変更されている。塗装は黄緑6号となった。
1986(昭和61)年には青梅線の103系0番代を3両編成から4両編成に増強することになり、残りのモハ72970番代を103系のＴ車に改造、サハ103-3001〜3005となった。塗装は当初、朱色1号であった。青梅線で活躍後川越線に移り、同線の3000番代が4連化されたが、その際に塗装も他車と同様に変更されている。
なお、ＪＲ移行後の1991(平成3)年より冷房改造が行われ、ＡＵ712冷房装置が取り付けられた。
川越線・八高線で使用されているが、205系3000番代への置換えが進行中。
クモハ102-3001〜3005
クハ79604・79606・79610・79608・79602を改造したもの。種車により細部が異なっていて、写真の3005は尾灯の内側に標識灯掛けが、乗務員室後部の戸袋部に当て板が取付けられており、側引戸の取っ手が外付けタイプとなっている。
クモハ102-3005（東ハエ）
クハ79378 昭和29.8新製→クハ79602 昭和50.1改造→クモハ102-3005 昭和60.9改造
1990年3月31日 武蔵高萩駅にて
クモハ102形3000番代(冷房改造後)
クモハ102-3004（宮ハエ）
クハ79342 昭和28.10新製→クハ79608 昭和51.3改造→クモハ102-3004 昭和60.9改造→平成15.12廃車
2002年9月23日 拝島駅にて
モハ103-3001〜3005
モハ72974・72972・72980・72978・72976を改造したもので、主制御器等の機器を103系のものとして、パンタグラフもＰＳ16に変更された。種車のパンタ台が生かされたため、前位寄りにパンタグラフが取付けられている。
モハ103-3005（東ハエ）
モハ72544 昭和28.10新製→モハ72976 昭和50.3改造→モハ103-3005 昭和60.9改造
1990年3月31日 武蔵高萩駅にて
モハ103−3001〜3005（冷房改造後）
モハ103-3005（宮ハエ）
2001年5月30日 拝島駅にて
クハ103-3001〜3005
クハ79609・79603・79605・79607・79601を改造したもので、台車は101系の廃車発生品のＤＴ21Ｔとなっている。
クハ103-3005（東ハエ）
クハ79435 昭和32.1新製→クハ79601 昭和50.1改造→クハ103-3005 昭和60.9改造
1990年3月31日 武蔵高萩駅にて
サハ103-3001〜3005
モハ72971・72973・72975・72977・72979を改造したもので、台車は101系廃車発生品のＤＴ21ＴまたはＴＲ64に変更され、車体側面の主電動機冷却風取入口と床下の主電動機点検フタが廃止されている。パンタグラフは撤去されたが、パンタ台が残っている。
サハ103-3004（東トタ）
モハ72509 昭和27.12新製→モハ72977 昭和51.3改造→サハ103-3004 昭和61.10改造→平成15.12廃車
1989年10月22日 拝島駅にて
