781系の量産車グループで、1980（昭和55）年に42両が新製された。
試作車との違いとして、外観上は冷房故障対策として設けられていた側面の非常窓を廃止、側引戸と行先表示器のガラス支持方式がＨゴムからステンレス押さえに変更された点が目立つ。
クモハ781-1〜7 
札幌方の制御電動車で、主制御器、ＭＧ・ＣＰを搭載する。屋根上には発電ブレーキ用の抵抗器を設けている。冷房装置は屋根上にＡＵ78を1基搭載。台車はＤＴ38Ａ。定員56名。
運転台上部のスタビライザーは新製当初はなかったもので、1980年代後半に取り付けられた。
クモハ781-4（札サウ）
昭和55.7新製
1987年6月12日 旭川駅にて
クモハ781-1〜6（uシート車）
快速「エアポート」用に指定席を「uシート」と呼ばれる新型のリクライニングシートにグレードアップした車両で、2001（平成13）年に苗穂工場で6両が改造された。客室内は指定席と自由席との間にパーティションを設け、シートピッチも拡大した。定員は44（uシート28）名。塗装は識別のため側面の帯色を変更した。その後、快速「エアポート」の運用がなくなり、原則として特急「ライラック」に運用される。
クモハ781-1（札サウ）
昭和55.6新製→平成13.3uシート改造
2006年7月17日 岩見沢駅にて
モハ781-1〜14
中間電動車で、クモハ781形と同様に主制御器、ＭＧ・ＣＰを搭載する。屋根上には発電ブレーキ用の抵抗器を設けている。台車はＤＴ38Ａ。定員68名。1・3・11・13は1986（昭和61）年に先頭車化改造されて、クモハ781-101〜104となった。
モハ781-10（札サウ）
昭和55.6新製
1988年9月22日 旭川駅にて
モハ781形0番代（客扉増設改造車）
1993（平成5）年に前位側に出入台を増設して2扉となったグループ。2・4・6・8・10・12の6両が改造された。定員は64名に変更されている。
モハ781-8（札サウ）
昭和55.7新製→平成5.11客扉増設
2006年7月17日 岩見沢駅にて
クハ780-1〜7
室蘭･旭川方の制御車で、パンタグラフ、主変圧器、主整流器を搭載している。台車はＴＲ208Ａ。便所付きで定員64名。
クハ780-1（札サウ）
昭和55.6新製
1987年6月12日 札幌駅にて
クハ780形0番代（客扉増設改造車）
1991（平成3）年から出入台を前位側に増設して、定員は44名になった。1〜7が改造されたが、7は2003（平成15）年にドラえもん海底列車用に改造された。パンタグラフは2004（平成16）年からシングルアーム式のＮ-ＰＳ785に変更されている。
クハ780-1（札サウ）
昭和55.6新製→平成4.7客扉増設
2006年7月17日 岩見沢駅にて
サハ780-1〜14
付随車で、クハ780形と同様にパンタグラフ、主変圧器、主整流器を搭載している。台車はＴＲ208Ａ。車掌室、業務用控室、便所付き。定員64名。1・3・11・13は1986（昭和61）年に先頭車化改造されて、クハ780-101〜104となった。
サハ780-10（札サウ）
昭和55.6新製
1988年9月22日 旭川駅にて
サハ780形0番代（客扉増設改造車）
1991（平成3）年から出入台を前位側に増設して、定員は48名になった。2・4〜10・12・14の10両が改造され、5・14は2003（平成15）年にドラえもん海底列車用に改造された。パンタグラフは2004（平成16）年からシングルアーム式のＮ-ＰＳ785に変更された。
