321系是西日本旅客铁道（JR西日本）一个直流电用一般型电力动车组系列，是JR西日本的第二世代通勤列车。
321系以207系为基础开发，开发代号即为“D207系”。开发目的是要替换JR京都、神户线（正式属东海道本线、山阳本线）的201系和205系。JR福知山线出轨事故后，321系列车亦被用作替换肇事的207系列车。
为取代行走JR东海道本线、山阳本线（爱称分别为JR京都·神户线）的京阪神缓行线段，以及JR宝冢线的201系及205系0番台，而制作的列车。目的是提升运营效率，加强对与京阪神缓行线平行的大型私铁公司线路服务竞争。
321系列车与207系列车的最高运营速度，都是120Km/h。321系列车在制造前，JR西日本更计划修订时刻表，让列车能够在120km/h运转下，增加线路班次。但2005年4月25日JR福知山线出轨事故后，增加班次计划被迫延期。
由于运营需要，本系列列车，设计上可与从来使用207系进行并结使用。
现在，第一批D编组7辆×39列，预定顺次序分配到网干总合车辆所明石品质管理中心。
321系引入模块化部件及车体共用设计制度，以降低制造成本及缩短制造时间，并使车辆更容易被改造。此外，321系的最大特色是其“半动车”设计——所有动车只有一边转向架具动力，令车厢重量分布更平均，并减少车厢追撞、延长车体寿命及增加列车编组弹性。
321系车体宽2,950毫米，在日本在来线属阔身车体。车体以不锈钢制造，其纵切面设计以与近郊型列车共通为目的，因此与以往的通勤型（207系）和近郊型（223系）列车的纵切面设计有所不同（此设计其后也用于521系的设计中）。
