thumb|200px|right|鶴見線で1996年まで使用されていたクモハ12052・12053 国鉄31系電車（こくてつ31けいでんしゃ）は、1929年（昭和4年）から1931年（昭和6年）にかけて日本国有鉄道の前身である鉄道省が製造した、車体長17 m級3扉ロングシートの旧形電車を便宜的に総称したものである。
具体的には、三等制御電動車のモハ31形（31001 - 31104）、二等付随車のサロ37形（37001 - 37012）、三等制御車のクハ38形（38001 - 38019）、三等付随車のサハ39形（39001 - 39029）の4形式164両を指す。
構造 1926年（大正15年）から1928年（昭和3年）にかけて製造された、鉄道省初の鋼製電車30系の改良版として製造されたものである。鉄道省の電車としては、従来のモニター屋根に代わって初めて丸屋根を採用した。また、窓の天地寸法も30系の800 mmから870 mmに拡大され、より開放的な雰囲気を高めている。それにより、窓框の床面からの高さは30系の870 mmから800 mmとされた。当初は、連結側の妻面には窓がなかったが、1930年（昭和5年）度製から通風改善のため窓が設置された。
雨樋は、車両限界の関係から30系と同様に取り付けられず、扉上に水切りが設けられただけであったが、車両限界の拡大された1930年度の増備車から取付けが開始され、1929年度製造車についても後に取り付けられた。前面の屋根と車体の継ぎ目のラインは、30系が弧を描いていたのに対し、本系列は直線である。屋根上の通風器は、ガーランド形が6個（モハ31形は5個）車体中心線上に配置された。前照灯は幕板部に取り付けられていたが、1935年（昭和10年）頃から屋根上に移設された。
thumb|200px|right|DT11形台車。平鋼リベット組立構造のイコライザー式台車。（クモハ12054。佐久間レールパークにて） thumb|200px|right|CS5形・電空カム軸式主制御器。この個体は芝浦製作所製で「RPC制御器」の銘板が付いている。（クモハ12054。佐久間レールパークにて）
台枠と走行機器については、30系の1928年（昭和3年）製造車の仕様をほぼそのまま受け継いでおり、台枠は中央部の幅を広くした魚腹形（UF20）、台車は釣合梁式の動力台車がTR22(DT11)、付随台車がTR21、主電動機は出力100 kWのMT15、主制御器は電磁空気カム軸式のCS5形、ブレーキ装置も自動空気ブレーキである。台枠については、1931（昭和6）年度製から魚腹形を廃した溝形台枠（モハ31形はUF24、サロ37形はUF21、サハ39形はUF26）に移行し、車体端部の裾形状が変わった（1929〈昭和4〉・1930〈昭和5〉年度製は側面部でクランク形に下がって妻部に繋がる形状、1931（昭和6）年度製は直線のまま妻部に至り妻部で斜めに下がる形状）。また、1931（昭和6）年度製は車体の組立てに電気溶接を導入したため、リベットの数が大幅に減少している。付随台車は1930（昭和5）年度製から軸ばね式のTR23に移行している。
基本形式 京浜線に集中投入された30系に対し、本系列は山手線や中央線にも直接投入された。モニター屋根の老朽木造車の多かった両線において、鋼製丸屋根の新造車である本系列は、まさに「掃き溜めに鶴」の存在で、乗客は先を争ってこの31系電車に乗車したという。これにより、中央線に配置されていた老朽木造車のモハ1形が廃車された。
モハ31形 モハ31形は、本系列の基幹となる制御電動車で、1931年までの3年間に104両が製造された。側面窓配置はd1D22D22D2である。本形式の年次ごとの製造状況は次のとおりで、奇数番号車は上り向き、偶数番号車は下り向きである。このうち、1929年製の各社1両（31020, 31041, 31053）は、軽金属扉を試用していた。また、1930年製の31058は溶接を試用したためリベットの少ない変型車であった。
1929年度（53両） 川崎車輛（20両） : 31001 - 31020 日本車輌製造本店（23両） : 31021 - 31043 汽車製造東京支店（10両） : 31044 - 31053 1930年度（16両） 日車本店（8両） : 31054 - 31061 汽車支店（8両） : 31062 - 31069 1931年度（35両） 日車本店（13両） : 31070 - 31082 川崎車輛（9両） : 31083 - 31091 日車東京支店（7両） : 31092 - 31098 田中車輛（6両） : 31099 - 31104
サロ37形 サロ37形は、30系のサロ35形の後継となる二等付随車で、1929年度および1931年度に12両が製造された。車内の配置はサロ35形同様の車端部および戸袋部がロングシート、扉間がボックスシートで、窓配置も同様の2D22222D2である。1929年度製の台車は、どういう訳か1928年度製サロ35形よりも古いタイプの球山形鋼を使用したTR11を履いていたが、37001 - 37004の4両は1934年（昭和9年）に連結器を密着型に交換した際に、39005 - 39008の履くTR21と相互に振替えた。1931年度製は前述のとおり軸ばね式のTR23であるので、わずか12両の所帯でありながら、台車の種類は3種に及ぶこととなった。1929年度製の37009は、軽合金製扉を試用していた。本形式の年次ごとの製造状況は次のとおりである。
1929年度（9両） 田中車輛（9両） : 37001 - 37009 1931年度（3両） 田中車輛（3両） : 37010 - 37012
クハ38形 クハ38形は、鉄道省の鋼製電車としては初めての制御車で、1930年度に19両が製造された。窓配置や車内の様子は、モハ31形の同年度製と同様で、台車は軸ばね式のTR23である。本形式の製造状況は次のとおりで、奇数番号車は上り向き、偶数番号車は下り向きである。
1930年度（19両） 川崎車輛（13両） : 38001 - 38013 日車本店（6両） : 38014 - 38019
サハ39形 サハ39形は、30系のサハ36形の後継となる三等付随車で、1931年度に29両が製造された。そのため、本形式の台枠は溝形のUF26、台車は軸ばね式のTR23、車体はリベットの少ないタイプである。窓配置は2D22D22D2。製造状況は次のとおりである。
1931年度（29両） 汽車支店（13両） : 39001 - 39013 日車支店（9両） : 39014 - 39022 田中車輛（7両） : 39023 - 39029
戦前の改造 特別修繕 新製から10年程度を目処に行なわれる更新修繕で、1937年（昭和12年）に事故復旧を兼ねてモハ31形1両、1940年（昭和15年）から1943年（昭和18年）までにモハ31形75両、サハ39形16両、1940年（昭和15年）にサロ37形が格下げ改造（後述）と併施で実施された。
1937年の事故復旧による2両（31021, 31022）は妻面に窓を明け、31021と31074は試作的に屋根上の通風器を増設して3列とした。その後、更新修繕と併施で妻面への窓増設と通風器の3列化は継続して行なわれたが、全車に及ぶことなく中止された。
オリンピック試験塗装 1940年に、皇紀2600年を記念して開催される予定だった東京オリンピックに協賛して、省電に特別塗装を施すことになった。試験塗装車はA案、B案の2種が登場したが、本系列に実施されたのは、1937年10月からウィンドウシルから上部をクリーム色、車体下部をえび茶色にしたB案である。
31101 - 39021 - 37011 - 39022 - 31102, 31094, 31095（蒲田電車庫） 31085 - 39004 - 31086（三鷹電車庫）
また、三鷹電車庫の3両編成では室内拡声器が試験的に取付けられたが、架線と誘導電流により雑音が多く、実用に耐えるものではなかったようである。
サロ37形の格下げ 1937年（昭和12年）に日中戦争が勃発し戦時体制となったことから、1938年（昭和13年）10月31日限りで、省電は関西急電と横須賀線を除いて二等車の連結が中止された。本系列に属するサロ37形のうち37001と37002の2両この時、37011と37012を残すはずだったが手違いで37001と37002が残った。サハ39への改番にもこの誤りの名残がある。は予備車として二等車の残存した横須賀線に転属し、貫通扉の引戸化と貫通幌の整備が行なわれた。
他の10両は中央線へ転属の上、車内設備はそのままで三等車代用として使用されたが、1941年（昭和16年）には車体中央部に扉を増設し、3扉ロングシート化のうえサハ39形に編入されることとなった。改造は1941年5月から10月にかけて行なわれ、上記の2両を除いた10両が改造された。オリジナルのサハ39形とはほぼ同じ形態となったが、戸袋の方向やリベットの多い車体や台車など、オリジナル車とは容易に識別が可能であった。番号の新旧対照は次のとおりである。
35003 - 35012 → 39032 - 39039, 39030, 39031
戦後の状況 太平洋戦争中の酷使により鉄道車両の多くは荒廃し、米軍の空襲により多くの車両が焼失した。終戦後は旅行の制限がなくなったことにより、さらに混雑が激化し、車両の荒廃も加速度的に進んでいった。戦後の混乱も沈静化した1949年（昭和24年）から1952年（昭和27年）にかけて、更新修繕が行なわれ、戦前同様の状態に復していった
戦災廃車 東京で使用された本系列は、太平洋戦争末期の米軍による空襲により、多数が被災し廃車された。その数はモハ31形25両、クハ38形7両、サハ39形14両の計46両におよび、製造総数の4分の1強にあたる。特に1945年（昭和20年）4月13日の池袋電車区、4月15日の蒲田電車区の焼失は夜間であったため被害が大きく、5月25日の空襲でも運行中の列車が被災した。
また、この時期にモハ31形6両、サハ39形2両が事故により廃車となっている。これらは、オハ70形客車として復旧されたほか、多くが私鉄に払下げられた。戦災および同時期の事故により廃車になった車両と、その後の処遇について次に掲げる。
モハ31形（戦災25両+事故6両） 31012 - オハ70 67 → スニ73 19 → オエ70 48 31014 - オハ70 93 → スニ75 92 31015 - 東芝府中工場 31019 - 西武鉄道モハ327 → モハ325 → モハ321 → モハ331 → モハ337 31020 31021 - 京成電鉄クハ2016 → 新京成電鉄サハ2016 31023 31024 - 伊豆箱根鉄道モハ62 31025 - 西武鉄道モハ330 → モハ340 31027 - 西武鉄道モハ329 → モハ339（1967年廃車） 31030 31032 - 西武鉄道モハ331 → モハ341 → クハ1307 → クハ1308 31036 - 三井芦別鉄道サハ1（1949年） → ナハニ1（1957年） → 廃車（1970年） 31038 - 西武鉄道モハ324 → モハ326 → モハ336 → モハ342 → クハ1305 31041 - 西武鉄道モハ321 → モハ325 → モハ321 → モハ335 31044 - 西武鉄道モハ332 → モハ342 → モハ336 31052 - 三井芦別鉄道サハ2（1949年） → ナハニ2（1957年） → 廃車（1971年）※譲受側の記録では31070（戦災廃車されていない）である。 31062 - 西武鉄道モハ328 → モハ338 → クモニ4（1977年廃車） 31066（事故） - 相模鉄道モハ1304 → モハ2007 → 伊豆箱根鉄道モハ164 31071 - 西武鉄道モハ327 → モハ337 → モハ331 31075 - 東芝府中工場 31077 - 西武鉄道モハ323 → モハ325 → モハ323 → モハ333（1969年廃車） 31080 - 西武鉄道モハ322 → モハ324 → モハ334（1969年廃車） 31081（事故） - 西武鉄道モハ343 → クハ1306 31083（事故） - 東武鉄道クハ452 → クハ458 → クハ3664 → 上毛電気鉄道クハ364 31084（事故） - 東武鉄道クハ456 → クハ457 → クハ3454 31087（事故） - 東京急行電鉄デハ3601 31093（事故） - オハ70 111 → スニ73 25 → オエ70 5 31099 - 東武鉄道クハ450 → クハ451 → クハ3661 31103 - 台車を宮城電気鉄道モハ801に流用 31104 - 台車を宮城電気鉄道モハ901に流用。車体（実車の形状は1931年製に該当していない）は、三井芦別鉄道サハ3（1949年） → ナハニ3（1957年）→ 廃車（1964年）
クハ38形（戦災7両） 38001 38002 38003 - オハ70 45 → スニ75 91 38006 38008 - オハ70 52 → スニ75 108 → オエ70 7 38012 38016
サハ39形（戦災14両+事故2両） 39001 39002 - オハ70 69 → スニ73 21 → オエ70 38 39004 - オハ70 47 → スニ73 28 39005 39010（事故） 39012 - オハ70 65 → スニ73 17 → オエ70 10 39015 - オハ70 64 → スニ73 16 → オエ70 26 39019（事故） - 東京急行電鉄デハ3609 → 定山渓鉄道モハ2201（1969年廃車） 39020 - オハ70 89 → スニ75 97 39025 39029 - オハ70 66 → スニ73 18 39030(37011) 39031(37012) - オハ70 90 → スニ75 106 → オエ70 55 39034(37005) - オハ70 98 → スニ75 110 → オエ70 57 39037(37008) - 京成電鉄クハ2013 → 新京成電鉄サハ2013 39038(37009) - 京成電鉄クハ2012 → サハ2012
連合軍専用車 終戦によって日本は連合国によって占領されることとなり、沿線に海軍基地のある横須賀線に転属していたサロ37001, 37002の2両は、1946年9月に全室連合軍専用車に指定され、白帯車となった。同年12月に半室指定、翌1947年2月に再び全室指定となり、1949年7月に指定が解除され、二等車に復帰した。
モハ31形の電装解除 省電は、戦中戦後の酷使により荒廃し、多くの不可動車を出していたが、1948年10月から1949年（昭和24年）9月にかけて、モハ31形の一部を電装解除して制御車とするとともに、使用可能な電気部品を大型車の修繕用に振り向けることとした。これにより、5両が電装解除されている。
電装解除された車両は形式番号を変更しないまま、記号を制御車代用を意味する「クモハ」（クは左上に小書き）としていたが、モハ31形の制御車代用では運用上好ましくないことから、1949年10月、正式にクハ38形へ編入し、38200 - 38204に改番された。台車はオリジナル車のTR23に対して、本グループは釣合梁式のTR22（DT11）のままであり、容易に見分けがつく。番号の新旧対照は次の通りである。
31026 → 38200（?） 31003 → 38201 汽車 31034 → 38202（?） 31039 → 38203 東急 31054 → 38204 東急
更新修繕
戦中戦後の酷使によって疲弊荒廃した電車を戦前の水準にまで戻すため、本系列に対しても1950年（昭和25年）から更新修繕が行なわれた。これにより、戦時中に撤去された座席の復元や、シートモケットの整備、扉の鋼板プレス製への交換が行なわれた。修繕はモハ31形、クハ38形に対しては1950年から翌年にかけて大井工場で、サハ39形に対しては1950年度に大宮工場で施工された。
さらに1954年（昭和29年）からは、桜木町事故の教訓を活かす形で、更新修繕IIが実施され、屋根上通風器のグローブ形への交換、車端部貫通路の引戸化と貫通幌整備、絶縁の強化などが行なわれた。運転台付きの車両では、初期の更新車を除いて雨樋の曲線化と幕板への運行番号表示窓設置が行なわれ、スタイルは一変した。
モハ31形を両運転台に改造 1950年11月から翌年3月にかけ、山手線および仙石線の増結用として、更新修繕Iと併施でモハ31形の後位に運転台を新設して、両運転台化する改造が大井工場で行なわれた。既設の前位側運転台は非貫通型のままであるが、後位側は貫通型のまま全室運転台が設置された（34039は増設側非貫通）。前面の雨樋は、後位運転台次位の窓は戸袋であったため、この部分に幅900 mmのシートが残っている。
改造は9両に対して実施され、モハ34形に編入の上、34031 - 34039に付番された。番号の新旧対照は、次のとおりである。 31037 → 34031 31006 → 34032 31049 → 34033 31050 → 34034 31051 → 34035 31022 → 34036 31059 → 34037 31056 → 34038 31067 → 34039 上記のうち、34031と34033が仙石線用、それ以外が山手線用である。仙石線用の34031は、半室が連合軍用として使用されることとなり、記号も「モロハ」に変更された。1953年改番後の1957年（昭和32年）4月までこの状態で使用された。
12013(34034)、12014(34035)、12016(34037)、12018(34039)は、1956年に豊川分工場で施行された更新修繕IIにより、前位側運転台の雨樋は曲線にされたが、増設側は直線のままであった。1957年12月から翌年11月に幡生、盛岡の両工場で更新修繕を施工されたものは、既設側の雨樋も直線で、12010(34031)は増設側の貫通扉も埋めてしまった。
1953年車両形式称号規程改正による変更 1953年（昭和28年）6月1日に施行された車両形式称号規程改正により、車体長17 m級の電車は、形式10 - 29に設定されたため、本系列に属するモハ31形、サロ37形、クハ38形、サハ39は、その時点で残存していた全車が改番の対象となった。
この改番により、車体長17 m級3扉ロングシートの電車はその出自に関わりなく、三等中間電動車はモハ10形（2代。本系列に該当車なし）、片運転台の三等制御電動車はモハ11形、両運転台の三等制御電動車はモハ12形、三等制御車はクハ16形、三等付随車はサハ17形、二等付随車はサロ15形に統合された。ただし、番台による区分が設けられ、他系列の車両と区別された。区分の詳細については、各形式の節で記述する。なお、モハ10形については、本系列に該当車は存在しない。
モハ11形 250px|right|thumb|クモハ11形200番台（旧モハ31形、手前）1980年 浜川崎駅 モハ11形は、車体長17 m級3扉ロングシート片運転台の制御電動車に与えられた形式で、モハ31形の他にモハ30形、モハ33形、モハ50形がモハ11形に統合されている。旧モハ31形は11200から奇数番号車と偶数番号車をそれぞれ詰める形で付番されたが、魚腹形台枠の1929年度、1930年度製と溝形台枠の1931年度製は一応区分されており、魚腹形台枠車の最終番号（11241）の後に続ける形で11242から、溝形台枠車が並べられている。この時点で残存していた59両がモハ11形となった。番号の新旧対照は次のとおりである。 31002 → 11200 31001 → 11201 31004 → 11202 31005 → 11203 31008 → 11204 31007 → 11205 31010 → 11206 31009 → 11207 31016 → 11208 31011 → 11209 31018 → 11210 31013 → 11211 31028 → 11212 31017 → 11213 31040 → 11214 31029 → 11215 31042 → 11216 31031 → 11217 31046 → 11218 31033 → 11219 31048 → 11220 31035 → 11221 31058 → 11222 31043 → 11223 31060 → 11224 31045 → 11225 31064 → 11226 31047 → 11227 31068 → 11228 31053 → 11229 31055 → 11231 31057 → 11233 31061 → 11235 31063 → 11237 31065 → 11239 31069 → 11241 31070 → 11242 31073 → 11243 31072 → 11244 31079 → 11245 31074 → 11246 31085 → 11247 31076 → 11248 31089 → 11249 31078 → 11250 31091 → 11251 31082 → 11252 31095 → 11253 31086 → 11254 31097 → 11255 31088 → 11256 31101 → 11257 31090 → 11258 31092 → 11260 31094 → 11262 31096 → 11264 31098 → 11266 31100 → 11268 31102 → 11270
モハ12形 モハ12形は、車体長17 m級3扉ロングシート両運転台の制御電動車に与えられた形式で、旧形式はモハ34形である。モハ34形には、33系（40系）に属するオリジナル車（34001 - 34026）と、戦後にモハ31形から改造された34031 - 34039が存在した。31系に属する9両は、12010から付番されている。番号の新旧対照は、次のとおりである。 34031 → 12010 34032 → 12011 34033 → 12012 34034 → 12013 34035 → 12014 34036 → 12015 34037 → 12016 34038 → 12017 34039 → 12018
クハ16形 クハ16形は、車体長17 m級3扉ロングシート片運転台の制御車に与えられた形式で、クハ38形とクハ65形がクハ16形に統合されている。本系列に属するのは、クハ38形0番台およびモハ31形を電装解除したクハ38形200番台である。
クハ38形は、31系がオリジナルであることから16000から付番され、モハ31形の電装解除車は16300から付番された。この時点の両数は、0番台12両、300番台5両の計17両である。番号の新旧対照は、次のとおり。
38004 → 16000 38005 → 16001 38010 → 16002 38007 → 16003 38014 → 16004 38009 → 16005 38018 → 16006 38011 → 16007 38013 → 16009 38015 → 16011 38017 → 16013 38019 → 16015 38200 → 16300 38201 → 16301 38202 → 16302 38203 → 16303 38204 → 16304 これらは更新修繕IIの施工とともに全面雨樋が曲線化され、運行番号表示窓が幕板に設けられたが、16005は直線のままで運行番号表示窓がなく、1955年度計画漏れの16001は雨樋が直線のまま窓の上辺を下げて運行番号表示窓を設置した変型車となった。300番台の台車は、電動車時代のDT11のままであるが、16304は大糸線時代に付随車用のTR11に交換していた。
サハ17形 サハ17形は、車体長17 m級3扉ロングシートの付随車に与えられた形式で、サハ36形、サハ39形およびサハ75形がサハ17形に統合されている。本系列に属するのは、サハ39形である。この時点で23両が在籍しており、17200から付番された。サロ37形からの改造車はオリジナル車の続番（17218 -）とされており、特に区別をされていない。番号の新旧対照はつぎのとおりである。 39003 → 17200 39006 → 17201 39007 → 17202 39008 → 17203 39009 → 17204 39011 → 17205 39013 → 17206 39014 → 17207 39016 → 17208 39017 → 17209 39018 → 17210 39021 → 17211 39022 → 17212 39023 → 17213 39024 → 17214 39026 → 17215 39027 → 17216 39028 → 17217 39032 → 17218 39033 → 17219 39035 → 17220 39036 → 17221 39039 → 17222
サロ15形 サロ15形は、車体長17 m級2扉クロスシートの二等付随車に与えられた形式で、この時点でサロ37形2両のみが該当した。番号の新旧対照は次のとおりである。
37001 → 15000 37002 → 15001
その後の状況 モハ12形の追加改造 1958年（昭和33年）度にモハ11形200番台を種車に9両の追加改造が行なわれた。これらは、大井工場の入換用および広島鉄道管理局管内の電化ローカル線（可部線、宇部線・小野田線）の閑散時単行運転用に改造されたものである。番号の新旧対照は次のとおりである。 11254 → 12019 OY 11217 → 12020 HB 11257 → 12021 HB 11215 → 12022 HB 11237 → 12023 HB 11239 → 12024 HB 11241 → 12025 HB 11247 → 12026 HB 11253 → 12027 HB 上記のうち12019は大井工場内の入換専用で、増設側運転台には仕切りがなく、乗務員室扉も設けられていないが、誘導用の足掛けと手すりが設けられている。12020と12021は可部線用、12022 - 12027は宇部・小野田線用である。このうち、可部線用の2両は増設側運転台の乗務員室扉の高さが低く、ウィンドウヘッダーまでしかない。これらは、1950年度改造車の増設側運転台貫通扉が開き戸であるのに対し、引戸のまま残されている。