奈良電車区所属の車両はすべて他路線（京阪神緩行線、大阪環状線、片町線など）からの転入で、関西本線には電化以来一度も通勤型新車投入がない。電化当時の関西本線では大阪環状線や中央線快速から転入した101系が運用されていたが、1983年から1985年にかけ、京阪神緩行線への201系投入によって捻出された103系に置き換えられた。6両編成と4両編成は奈良電車区所属車、8両編成は大阪環状線から乗り入れる森ノ宮電車区所属車である。
6両編成は主として大和路線普通列車およびおおさか東線での運用だが、ラッシュ時には快速や和歌山線、桜井線にも運用される。京阪神緩行線（JR京都線・JR神戸線）・福知山線（JR宝塚線）への321系投入により201系が大和路線に転用され、本系列の6両編成は本数が減少している。それでも、おおさか東線の開業で6両編成の運用数自体が増えたため全面的な置き換えには至っていない。
4両編成は奈良線での運用が中心であるが、大和路線でも2本連結して8両編成として大阪環状線へ直通する区間快速で使用されるほか、大阪環状線内だけ（環状運転）の運用もある。
大和路線・奈良線の103系は長年に渡り関西圏や首都圏の各地から寄せ集められたため1編成の製造時期と形態が1両ごとに違う編成が多い。
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1986年11月1日国鉄ダイヤ改正で編成両数を短くしつつ日中の運転本数を増やす施策が取られたため、国鉄末期からJR初期にかけては3両編成も存在した（ラッシュ時は2編成を併結した6両編成で運転）。しかし、乗客増に伴い、1994年に京阪神緩行線への207系投入によって捻出されたサハ103形を組み込んで4両編成化され、現在は存在しない。