車両のデザインは白をベースに赤、黒を使った253系のイメージを踏襲しているが、運転台は高運転台となり、貫通扉のホロふたには「N'EX」のロゴが入って先頭のイメージはかなり変わっている。
253系では3両が1つの編成単位となっていたが、E259では6両編成を基本とし、併結して12両編成でも運転するため乗客の車内移動を考慮して貫通構造となっている。
車体はアルミ合金製ダブルスキン構造で、車体寸法は長さ20m（連結面）、幅2.946m、高さ3.655mで、床面高さは50cm低い1,140mmとなっている。
基本6両（4M2T）固定編成で定員は290名（うち、G車28名）。全車禁煙でトイレは両先頭車にあるがり6号車は多目的トイレがになっている。シートピッチは253系と同一の1,020（G:1,160）mmである。
6号車には多目的室と車内販売準備室を設置した。多目的室は車椅子に乗ったままで入室が可能なように、出入口の寸法を1,230mmと広くとった。また、室内の折りたたみ椅子は、倒すとベッドとして使用することも可能である。
普通車には2箇所に、グリーン車には1箇所に側扉があり、幅は935mm（有効開口幅926mm）である。
荷物棚はE257系と比較して高さを40mm下げ、荷物を載せやすいように配慮した。253系とは異なり、蓋は設けられていない。
各座席とも可動式のヘッドレストを装備し、側肘掛先端にはノートパソコンや携帯電話の充電などに利用することを考慮したパーソナルコンセントを設けた。座席裏側には折りたたみ式テーブルと網製のシートバックポケットを設けたが、G車はスライド式、普通車は背面テーブルの位置を見直ししている。
客室端部と中央部の通路上には17インチワイド液晶ディスプレイを左右に2面設置し、列車の行き先や停車駅案内のみならず、成田空港発のフライトインフォメーションや首都圏各線の運行情報などを日本語、英語、中国語、韓国語の4か国語で表示を行う。また、運転台に設置したカメラから前面展望の風景を映すことも可能とした。
客室内は天井を床面から2,305mmと可能な限り高くとり、空調・排気用のダクトは天井には設けていないため車内情報表示器を設置した場所でも床面から2,030mmの高さを確保している。
客室端部の出入台側には、253系と同様に大型の荷物置き場を設置した。荷物置き場と客室の間には仕切りを設けているが、仕切り扉は設けていないため、客室内から荷物置き場を直接目視することが可能である。荷物置き場は3段になっており、
下段にはスーツケースを縦置きに、中段にはスーツケースを横置きに収納することが可能な寸法が確保されている。また、乗客自身が操作するダイヤル式ワイヤ錠を、グリーン車の荷物置き場には24個、普通車では荷物置き場1箇所につき16個（1両で32個）設置し、荷物室天井には防犯監視カメラを設置することで、さらなるセキュリティの向上が図られている。
このほか、屋根上のアンテナで受信した中波放送（AMラジオ）および超短波放送（FMラジオ）の電波を車内に輻射する装置や同じく屋根上のWiMAXで車内のWiMAX送受信機を通じて無線LANアクセスポイントに接続、車内で公衆無線LANサービス（UQ Wi-Fi、BBモバイルポイントの2サービスに対応）を利用可能にしている。
このWiMAX設備は液晶案内装置へのデータ伝送にも利用している。
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| 号車 | 1号車 | 2号車 |
3号車 | 4号車 | 5号車 | 6号車 |
|---|
| 車種 | TC' | M' | M
| M'-500 | M-500 | TSC |
| 定員 | 40人 | 56人 | 56人 | 56人 |
54人 | 28人 |
| 空車重量 | 38.4t | 38.0t | 36.5t |
38.0t | 37.0t | 38.9t |
